负荷开关的作用 [SF6负荷开关在配电网中的应用]
时间：2019-05-16 03:15:58 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘 要： 结合SF6负荷开关在配电网中应用的实际情况，对SF6负荷开关的结构及其应用维护等问题进行具体分析与探讨，以更好地发挥SF6负荷开关的积极作用。 关键词： SF6负荷开关；配电网；结构；应用
近年来，我国10kv负荷开关、负荷开关-熔断器组合电器等已经在配电网系统中广泛应用，由于具有电气接线便捷、快速实现保护动作等优势，得到社会普遍认可。SF6负荷开关集合接地开关、隔离开关及负荷开关于一体，并在一个充满气体的箱体中密封，是一组具有优越性能的开关设备。通过SF6负荷开关，可有效确保电流的正常运行，完成开断过程，同时负责转移电流的开断问题；另外，对于配电高压气的短路保护或者过载保护问题，也可通过高压限流熔断器来实现。由于SF6负荷开关的结构简单、操作便捷、可靠联锁，具备良好的应用价值。
1 SF6负荷开关结构及应用
1.1 开关室
开关室作为开关柜中最重要、最关键的环节，主要包括开关轴、负荷开关以及SF6气体等。在负荷开关中，被SF6气体充满，属于三工位三相旋转式刀闸；开关室主要由环氧树脂构成，具有极其优越的绝缘性能；开关室的刀闸具有安全性、可靠性特征，并且在动触头位置设置了两块特殊接触片，以镍洛合金为主要成分，一方面当刀闸处于分开或者何必状态，可以起到润滑剂作用，确保长期使用刀闸，不会再触头位置产生过大电阻；另一方面，由于镍洛合金的熔点较高，即使刀闸关合过程中出现短路电流，也不会由于瞬间电流产生较大热量而出现熔化现象；在母线和刀闸接触部分的设计，以静触头为主；除了满足基本的额定载流或者动稳定性、静稳定性之外，还对其结构进行优化，将一颗永磁铁镶嵌在静触头位置，这样在分闸过程中，每次动静接触头的分离，都会在永磁铁的电磁场中产生电弧，电弧围绕静触头做旋转动作，可拉长电弧的同时通过SF6气体，确保电流过零时出现熄灭反应，在动触头与静触头之间保持足够的距离确保恢复过电压。
SF6的负荷开关室具有安全性、可靠性等特征，由于触头位置的磨损相对较小，因此使用寿命有所延长。另外，开关轴也在开关室以及操作室中发挥重要作用，便于操作人员对开关合、分的室外控制，有效改善接地状态；在连接开关轴的位置采取双层密封，以此保障开关室的气密特征，极大降低SF6气体的泄漏率，可确保环网柜长期安全、稳定地运行。在开关室中，三氧二化铝也是重要组成部分之一，既可发挥干燥剂的作用，又可催促SF6的还原和再生，保证SF6的气体容量，降低电弧故障。即使开关室发生故障，甚至出现爆炸现象，在后部设计了泄压通道，可以起到一定保护作用，操作人员不会受到生命威胁。
1.2 低压控制保护室
低压控制保护室中加装了指示灯、仪表设备、电动操作机构以及电缆故障报警器等。
1.3 电缆连接室
电缆连接室的空间比较大，位于开关柜下部，可确保所有电缆的连接，一般开关柜中连接的电缆主要为铜芯或者铝芯电缆，截面积约25㎡。
1.4 母线室
在母线室中，母线以铜管为主要材质，以搭接形式为主，极大增加载流量，缩短母线之间的距离。在母线的外层，包裹了一层热缩绝缘套管，并在静触头位置设置了均压罩，可均匀分布连接位置的电场，提高开关柜运行的稳定性。
1.5 操作机构室
对于操作机构室来说，通过负荷开关与开关轴相连接，操作人员在操作孔中插入操作杆，自由完成分闸、合闸以及接地等操作。由于看不到开关接触头，因此在操作机构中设计了与开关轴相连的指示器，可明确表达接地开关、负荷开关等具体位置。在负荷开关、接地开关以及前门之间，以机械联锁作用连接，同时要求与“五防”需求相一致。在负荷开关、接地开关中装设快分、快合等弹簧操作功能，确保开关运行速度。
另外，该结构中的带熔断器保护开关中，设置了自动脱扣装置。如果开关柜出现短路问题，熔丝将在开始短路电流的半个周期内熔断，此时熔断器的撞针与脱扣装置发生碰撞，负荷开关做出跳闸反应，以此保障开关柜的安全，减少短路影响。再加上运行的机械性能极佳，因此可确保熔断器型负荷开关中，转移电流约1750A；在操作机构室的面板中，可在接地开关操作孔及负荷开关中加设挂锁，避免由于人为误操作而出现故障。
2 应用SF6负荷开关的注意事项
一般情况下，在枢纽变电所中应用的中压开关，大多以断路器作为重要的控制及保护设备，同时具备自动重合闸功能。但是在环网运行中，配电所需要的供电容量不高，不需要设置重合闸。因此，在环网配电所中，供电单元可以选择负荷开关，具有结构简单、操作便捷、经济性能优越等特征。另外，还可选择以负荷开关和熔断器组合的方式，取代原有断路器运行，当前已在我国初步使用。
2.1 熔断器的选择
根据生产厂家的专业指导，合理选择熔断器，由厂家对电器进行初步测试，对于不同的产品来说，都具有相配套的熔断器，如施耐德、ABB等品牌，因此尽量选择与厂家规定相一致的熔断器。对于同一组合电器来说，三相需要安装统一额定电流值以及型号的熔断器，否则将对组合电器的开断性能产生影响，不利于顺利运行。
2.2 更换三相熔断器
完成动作之后，涉及到三相熔断器的更换问题；如果组合电器出现短路故障，如果其中某一个熔断器发生了熔断，则其余熔断器即使外观保持良好状态，也可能由于过电流原因出现故障，因此需要及时更换。
2.3 水分超标的处理
如果SF6负荷开关柜中的各种控制方法没能生效，造成水分含量超标现象仍然存在，需引起足够的重视，采取必要的补救措施，提出有效的返修方案，减少由于故障而产生的各种损失，具体方法分析如下：
首先，对水分含量的超标数值有所了解，才能为具体的处理方法提供参考依据。如果测量水分含量处于150xlO-6～200xlO-6之间，可以对SF6气体进行回收，然后再次对气室进行抽真空操作；当真空度已经达到约100Pa之后，需要继续抽真空30分钟左右，然后停止操作真空泵，静置产品约2h；再次进行抽真空操作，当达到100Pa，即可充入与标准相符的SF6气体，静置一天时间后，重新测量水分；此时如果测量的水分含量仍然在200xlO-6以上，就应该解体产品，重新烘干零部件，严格遵循装配过程中控制水分的措施，再次装配产品。
之所以200xlO-6可以作为界定水分含量的重要参数，主要从处理效率、处理成本两方面来考虑，当水分含量处于200xlO-6以下，水分超标不严重，只要通过简单的抽真空处理并静置一定时间即可；这样既可减轻操作人员的工作压力，也可有效控制成本，并避免在重新装配过程中发生漏气风险可能性，是一种较为经济、实用的操作与控制手段。
由上可见，随着开关柜技术的日益发展与完善，SF6负荷开关进行了更加优化的改进，且提高安全性与稳定性，有效控制成本，具有明显的经济性。与当前较为常见的真空断路器或其他开关设备相比，SF6负荷开关的性价比更高，在城市供电网中更加适用，将成为今后配网供电中的首选设备，具有极好的发展前景。
参考文献：
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