５５０ｋＶ单断口罐式ＳＦ６断路器

李建基

我国自主开发出拥有自主知识产权的550kV单断口罐式SF₆断路器，这使我国成为继日本之后第二个拥有550kV单断口SF₆断路器设计和制造技术的国家。众所周知，现代高压断路器的发展趋向高电压、大容量和小型化。550kV单断口SF₆断路器的研制成功体现了高压SF6断路器技术的巨大进步。

550kV单断口SF₆断路器的灭弧单元经历了4断口→2断口→单断口。单断口相比双断口SF₆断路器，产品整体结构得到了简化，零部件数量及用气量大大减少，产品的运行可靠性和技术经济指标得到大幅度提高。日本有这样的经验：日本1976年550kV罐式断路器为4断口，到1993年减为单断口。若以双断口与单断口作比较，双断口的断路器为100％，则单断口断路器的重量减至为70％，零部件数减至约70％，充气量减至约60％。

1西开LW13—550型单断口SF₆断路器

西开电气公司于1999年以来研制成功363kV50kA单断口SF₆断路器。在此基础上，通过利用计算机解析技术对高压大容量断路器灭弧室进行探讨研究，开发出了我国首台550kVS0kA单断口断路器样机，并严格按照最新国际标准IEC62271-100要求进行了型式试验。

(1)试验研究工作

相比双断口灭弧室，单断口灭弧室在以下方面进行了改进：

①对内部电场的改进；

②对下游区排气筒形状进行了合理的设计；

③用电弧模型对开断现象进行了解析，确定了适当的压气缸直径；

④改进了喷口形状；

⑤优化了特性曲线。

单断口灭弧室增加了额定SF₆气体压力，对弧触头和喷口形状进行改进，提高了分闸速度、优化了压气缸直径等。

(2)主要技术参数

①额定电压550kV

②额定电流4000A；

③额定短路开断电流50kA

④额定雷电冲击耐受电压1675+450kV；

⑤额定工频耐受电压680+318kV。

(3)产品结构

图1示出550kV单断口罐式SF₆断路器外形。该产品不带并联电容器和合闸电阻。灭弧室是断路器的心脏，起承载正常负荷，开断关合各种故障电流的作用(如图2)。灭弧室设计为两套触头系统，即主触头系统和弧触头系统，提高了断路器的可靠性及寿命次数。可配用气动操动机构，采用压缩空气作为动力进行要闸，合闸靠弹簧力，也可配用液压操动机构。液压机构采用电动机带动油泵对碟形弹簧储能，操作时由液压能完成分合操作。

2平高Lw55—550／Y4000型罐式sF₆断路器

LW55—550／Y4000型罐式SF₆断路器是平高借鉴国内外先进技术自主设计开发的产品。产品包括断路器、电流互感器和充气套管见图3。

采用SF₆气体作为灭弧和绝缘介质，灭弧室为单断口，采用单压式变开距结构。技术参数见表1。

LW55—550／Y4000型SF₆罐式断路器整台产品由三个独立操作的极组成。断路器为单断口，水平布置在罐内；配用液压操动机构，操动机构放置在金属罐体一端。断路器操作方式为分极操作，可以进行单极分、合闸操作和自动重合闸操作，也可通过电气三极联动操作。见(图4)。

配用的液压机构为集成块式、大功率液压操动机构，液压管路全部内置，无渗漏。采用了贝林格公司提供的阀系统(包括一级阀和二级阀)，保证液压系统的安全可靠操作。液压机构原理图见图5。