LW6-110型SF6断路器检修加气方法研究

付书林

摘要：SF6 断路器是用SF6气体作为灭弧和绝缘介质的断路器。本文根据工作实际，结合电气设备检修质量标准和电气工程施工验收规范，系统地叙述了SF6断路器的基本知识和检修技能，列举LW6-110型SF6断路器检修加气、压力监视、气体检漏方法、LW6系列SF6断路器现场充气方法、LW6系列SF6断路器现场水份处理及测量方法、LW6-110断路器检修中的注意事项。

关键词：SF6断路器;LW6-110型;检修;加气

一、SF6断路器概述

利用SF6气体作为灭弧介质的断路器称为SF6断路器。SF6气体无毒、不可燃、无嗅、无味，具有良好的绝缘性能，在均匀电场下正常气压的SF6气体绝缘强度约为空气的3倍。当压力加到3×105Pa时，其绝缘强度和变压器油接近。SF6气体还具有很强的灭弧能力，SF6气体的灭弧能力比空气高100倍，利用高压SF6气体对弧柱进行强力吹弧时，灭弧能力更好。

SF6气体在电弧作用下的分解：在电弧作用下，SF6气体的大部分S和F已处于单原子状态。温度高于4000度时则形成离子。这些被分解的气体在电弧熄灭后100μs时间内急速地再结合起来。大部分又变成原来稳定的SF6气体，有极少部分的SF6气体与发弧电极的材料和微量残存水反应，同时还可见到少量低氟化硫气体和微粉状的析出物。SF6气体在电弧作用下分解出的气体有HF、SF4、SOF4、SO2F2。其毒性决定于六氟化硫气体的浓度。SF6断路器的灭弧装置分为单压式、双压式、旋弧式等。

二、SF6断路器的灭弧原理

电极分开时，灭弧室内将产生电弧。由于SF6气体具有负电的特性，且导热性高，在电流行将过零时弧柱中的离子受到剧烈冷却而迅速复合，在尚有电弧的燃弧区内SF6气体分子吸附电子而形成负离子，因其质量甚大，故而与正离子碰撞、结合的概率大大增多，从而表现为极高的绝缘恢复速度，且不发生截流现象，不会引起有害的过电压。而在SF6断路器灭弧室内，由于特殊的结构，受压的SF6气体将对弧柱进行强力吹弧，从而使电弧迅速熄灭[1]。

三、LW6-110断路器概述

LW6-110型SF6断路器系三相交流50Hz的户外高压输变电设备，用以切断额定电流、故障电流或转换线路，可进行三极分闸、合闸及自动重合闸，实现对输变线路的控制和保护。

LW6—110型SF6断路器，每台由三相断路器本体和一个液压电气控制柜组成，断路器的每个单极分别安装在各自的支架上，三极间采用液压联动操作。断路器的一极为单柱断口，主要由灭弧室、支柱、密度继电器、联接座、主贮压器、工作缸、供排油阀和辅助油箱等部分组成，电气控制柜内装有控制阀、油压开关、电动油泵、防震油泵、辅助贮压器、信号缸、辅助开关、三极阀、主油箱及控制面板等元件。控制面板上装有各种控制元件，可实现对断路器的控制和保护。

LW6—110型SF6断路器灭弧室为单压式、变开距、双喷吹结构，灭弧室中的动触头由工作缸直接操作，工作缸中的活塞杆通过联接座与支柱内的绝缘操作杆连接起来。操作时带动灭弧室内的压气缸、动触头和弧触头上、下运动，实现合闸和分闸。断路器分闸时，压气缸内的SF6气体被压缩，在灭弧室结构和断路器机械运动特性的配合下，适时向电弧区域喷吹，使电弧很快被冷却和去游离而熄灭，并使断口间的介质强度迅速恢复。断路器合闸时，压气缸内的逆止阀片开启，可加速向压气缸内进气，从而迅速建立起开断的良好压气条件，熄灭电弧。

四、日常检查与处理

（1）外部检查、清洗;（2）检查清洗各瓷套;（3）检查各油管接头及动力单元有无漏油，必要时予以修理;（4）检查SF6气体压力并补充到额定值;（5）检查密度继电器的动作压力值;（6）操作机构日常巡视检查。

五、LW6-110系列SF6断路器的检修

（1）压力监视。“压力监视”是液压机构的重要组成部分之一，它主要用于测量、监视液压系统的压力值，也可借助于该部分的放油阀将液压系统高压油放回油箱。压力监视的整体机构主要有压力表、接头、多通体、放油阀、压力表阀及连接头等组成。在现场安装调试以及在开关运行期间做巡视检查时，如需观察液压系统油压情况，可将压力表阀手轮逆时针旋转打开阀门，则压力表上显示液压系统油压值。当开关调试检修完毕投入电网运行时，必须将表阀关闭，使压力表与液压系统隔离。

（2）气体检漏方法。LW6系列SF6断路器充SF6气体后，需要对断路器本体进行密封检查。现场检漏包括定性检漏和挂瓶定量检漏两种。1.准备工作。充气后打开定量检漏孔螺堵24h后方可检查，清除联接座、拉杆及检漏孔表面油脂，检查SF6气体压力应为额定压力，被检漏周围环境不得有SF6气体，如有需吹拂掉。2.定性检漏。定性检漏其目的在于发现现场安装中的局部安装不当造成的明显漏点。部位包括联接座内拉杆、气管焊口，本体、密度继电器和气压表接头连接密封处。检漏方法：用检漏仪探枪离被测点1-2mm缓慢移动。合格标准：检漏仪上指针稳定状态下应基本不动。如认为是残余气体，允许吹风驱赶1h继续测量。局部包扎检查：定性检漏发现疑点，允许采用局部包扎法检查，如果断路器年漏气率不大于1%即为合格。

（3）检漏时的注意事项。定性检漏可比较直观的观察一下密封的性能。如有疑点，可采用定量检漏来最终确定漏气率是否超标。经检查某一部位漏气，则需进行处理，直到合格。

六、LW6系列SF6断路器现场充气方法

（1）充气。充气前必须先抽真空，抽真空和充气可以使用专用装置，该装置气路连通，其中有5个阀门分别控制抽真空、测真空和充气的程序，并配有一块带负压的气压表。关闭和开启阀门时不宜用力过大以免影响阀门密封和使用寿命。充气时应该慢充，使液态气体充分气化后进入气瓶，这样气瓶中的SF6压力就是真实压力。同时压缩的SF6气体流出汽化过程中需吸收外界大量热量，使充气管路、接头和充气装置温度骤然下降，表面结霜，胶皮管变硬，因此，充气时不宜过快。

（2）充气压力的确定。技术条件中给出的气压值为20℃时的值，充气压力要根据环境温度加以修正。

（3）LW6系列SF6断路器现场试验前液压系统排气方法。LW6系列SF6断路器现场试验前必须对开关液压系统进行排气，以排除混入液压油内部的气体，保证开关机械特性的稳定性。

七、LW6系列SF6断路器现场水份处理及测量方法

LW6系列SF6断路器在充SF6气体前，必须进行水份处理和充气后的水份测量，以便使断路器内部SF6气体中水份含量符合技术条件规定，如果水份超过规定要重新处理。

（1）水份处理。所需设备：包括真空泵、麦氏真空计、专用充气工具和高纯氮气。抽真空：抽真空时间一般需几小时，使真空度达133.3pa，并至少维持2h以上。抽真空的时间越长，真空度越高，则对降低气体水份含量越有利。抽真空，联箱和支柱同时进行，本体必须装上密度继电器一起进行。正确使用真空泵：使用隔膜式真空泵时，在断路器本体处于负压情况下，切记必须先关闭被抽管路阀门，后切断电源停泵，防止泵中真空油倒吸入本体中。因此，在抽真空时，真空泵不得随意停电。用高纯氮干燥在抽真空后充SF6气体前先充0.2MPa高纯氮（99.999%），停留12h以上，再抽一次真空。如水份还不合格，则可重复以上过程，直至合格为止。

（2）水份测量。SF6气体中水份含量是通过水份仪来确定的。所需设备：所需设备包括水份仪、减压阀、高纯氮。检查气体压力：测量前检查本体内SF6氣体压力为额定压力。测量时间：测量时间选择在充SF6气体后24h进行。气候条件：为使测量力求准确，严禁雨湿天气进行。

参考文献：

[1]朱吉顺，林宇，李楠，张润金，凌俊炜.高压断路器状态检修策略研究[J].电力设备管理，2020（01）：39-40.