浅谈SF_6断路器在运行过程中的潜在危害及其防范措施

时间:2022-09-16 02:00:26

摘要:随着对SF_6断路器不断地进行探究,以及在生产中的广泛运用,对于SF_6气体的性能与多种指标(如微水的含量和压力)等多方面对设备造成的影响有了一定的了解。本文主要对SF_6断路器的现状、存在的问题以及防范措施等来做出简要的分析。

关键词:SF_6断路器 潜在危害 防范措施

一、前言

SF_6断路器是一种气吹式的断路器,在进行吹弧的时候,气体可以在封闭的空间内循环使用。在常温下,使用的气体SF_6的纯品几乎是没有毒、难以燃烧、难以老损变质、和变压器油与水不相容、难以与气体以及金属产生其他的反应,其性质相当稳定。SF_6气体具有多种独特的性质,能够令其在电力设备顺利使用。例如,它的绝缘强度高,在常压下远远比空气的还大;电负性强,拥有良好的灭弧性能,等。但是在使用SF_6气体的时候,有比较高的要求,在进行使用时难免会遇到各种各样潜在的危害以及危险。

二、SF_6断路器的现状

随着电力行业的进步,SF_6断路器的也被广泛的采用,其由双压式向单压式再到热膨胀式这几个阶段不停地进行改善。到了现在,双压式已经被社会淘汰,而单压式则还在进步,并发展了72.5kv-800kv系列的产品。该单压式的断路器主要是凭借着SF_6气体在灭弧室里面被压力活塞迅速地压缩,并进行吹弧,它所采用的操动机构通常都是液压以及气动。

在二十世纪八十年代的时候,电力企业常常依靠着电弧燃烧产生的气体来进行吹弧。以降低操作功,提高断路器的可靠性。由于弹簧的部件能量比较小,而断路器的燃弧时间及开断时间均比较久,如此一来,则朝着高压容量比较大的道路上去推进就会受到局限。现在很多的领域中,SF_6断路器都朝着自能式的道路上进行研究。例如,上海市的某个开关厂购进的开关柜,其HB型的断路器就是一种自能式的断路器;陕西省西安市的某电力研究所也发展了户外自能式的断路器。

三、运行过程中出现的若干问题

(一)来自压力的影响

高压电器设备使用的SF_6气体,在20℃的温度下,其额定压力通常在0.6~0.7兆帕的时候,被使用于高压断路器中。若是其压力减小,则将会导致压缩压力与排气压力之间的差距变小,从而不能在短时间之内让电弧得到冷却,因此也会引起众多的难题,例如电弧的半径增大等。从而导致喷嘴堵塞危险事故的发生。若是设备的气体压力比较低,需要充入一定量的气体,在充气前首先应该检测气体中水分含量的多少,若是合格则可直接进行充气,若是不合格则就应该把气体回收,然后进行相应的处理之后,再抽真空,最后充入检测合格的气体。在进行充装气体的时候,经常会有一些杂质随着进入,造成杂质的比例变大。此外,将SF_6气体从瓶中取出来的时候,务必要使用减压阀来降低瓶里面的压力,充气完成之后务必要将瓶子的阀门拧紧,避免气体泄出。

(二)来自固体杂质的影响

存在固体杂质的原因通常有两种:一种是由于设备在出厂的时候,并未处理干净;另外一种则是由于断路器在工作的时候,金属之间的相互磨损,从而造成部分金属构件脱落,以及在化学的反应中所分解出的粉尘粒子。该类杂质对SF_6气体的击穿电压具有非常大的影响。尤其是杂质的材料、形状、大小以及位置。

(三)来自气体中水分的影响

通常情况下,SF_6气体中水分的含量与开关设备的安全运行具有密切的关系。若是水分的含量太大,则会让气体中具有腐蚀性、酸性的气体HF,还有SOF2的总含量变大,开关的绝缘就会很容易潮湿,导致绝缘性降低,这样很容易造成安全隐患。SF_6断路器在正常使用时,其有害气体的分解量应该不超过10~4量级。该类有毒气体对于一些金属以及绝缘器件均会有腐蚀的作用,若是存在有微量水,则腐蚀的程度将会更加严重。此外,因为气体有毒,一旦发生泄漏,则不利于工作人员的身体健康以及周围的环境安全。

(四)来自温度以及湿度的影响

在具体的工作中,SF_6断路器在不同的温度条件下,即便是同一台设备其所测得的水分含量数据也是有所不同的。在低温的环境下微水的含量比较小,但是在高温的环境下微水的含量就会比较高。在进行存放与组装的过程中,环境的湿度对于部件中水分的影响特别明显,因此可在组装之前对部件进行干燥处理,组装的环境温度在约在25OC,而湿度则应该不超过60%。由此可见,温度以及湿度可以在很大程度上影响到微量水与有毒气体量。

四、运行中潜在危害的防范策略

在操作与处理时,相关工作人员应该要在通风良好的情况下进行工作,且戴好防毒面具。工作区域内的氧含量要大于或者等于18%,如若不然,则不允许进入该区域工作。在工作的过程中,工作人员若是存在打喷嚏、胸闷、头晕、恶心等的不适症状,则一定要及时的转换到具有良好通风性的地方,并进行处理。

此外要特别注意的是,除了对SF_6断路器进行定时的检测之外,其设备内的分解气水含量以及水分含量等也要进行检测。检测时要注意场所环境的卫生清洁,还要严格按照说明书上的要求来进行工作,值得注意的是检测仪的探头不允许在高浓度SF_6气体中停留太久。由于SF_6气体中水分的含量的要求比较高,因此务必要确保所充入的SF_6气体是合格的气体。按照相关规定,其水分的含量不允许超过8×10-6。为尽量阻止水分的掺入,在进行补气的时候,一定要将管道冲洗干净,可采用电吹风来吹接头以驱散潮湿,此外还应该要经常更换吸附剂,并对吸附剂做好提前的活化烘烤。保持测量仪器的干燥,以便能够降低其水分的含量,减小数据之间的误差。

参考文献:

[1]王超.SF_6断路器的安装及运行[J].农村电气化,2009

[2]庄兴元.SF_6断路器故障特点及检修维护[J].EA高低压电器专辑,2010

[3]庞兵宴.影响SF_6断路器运行的因素[J].四川电力技术,2009;9

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