SF6負荷開關(guān)_SF6負荷開關(guān)+熔斷器組合電器開斷原理、性能特點及應(yīng)用

　　SF6負荷開關(guān)是近年來不少用戶體會到的一種優(yōu)良負荷開關(guān)，除電壽命長，開斷力強等與真空負荷開關(guān)有共同的優(yōu)點外，其突出優(yōu)點是容易實現(xiàn)三工作位（接通、斷開和接地），小電流（電感、電容）開斷，抗嚴酷環(huán)境條件能力強。適宜在城鄉(xiāng)中壓配電網(wǎng)推廣應(yīng)用。負荷開關(guān)是帶有簡單滅弧裝置的一種開關(guān)電器，使用SF6氣體作為絕緣和滅弧介質(zhì)的負荷開關(guān)稱為SF6負荷開關(guān)，它可以作為關(guān)合和開斷負荷電流及過載電流用，亦可以作為關(guān)合和開斷空載線路、空載變壓器及電容器組等，凡具有接通、斷開和接地功能的三工作位負荷開關(guān)，都有結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜的特點。只是負荷開關(guān)不能斷開短路電流。

　　SF6負荷開關(guān)+熔斷器組合電器是由SF6負荷開關(guān)來承擔過載電流（此過載電流對SF6負荷開關(guān)來說仍在負荷開關(guān)額定開斷電流的范圍以內(nèi)）和正常工作電流的關(guān)合和開斷，并且還要求承擔“轉(zhuǎn)移電流”的開斷。而變壓器高壓側(cè)的短路保護和過載保護由高壓限流熔斷器來承擔。這時一組SF6負荷開關(guān)及三個帶觸發(fā)器的熔斷器，只要任何一個觸發(fā)器動作，其聯(lián)動機構(gòu)會使負荷開關(guān)三相同時自動分閘。兩者有機的結(jié)合起來，就可滿足配電系統(tǒng)各種正常和故障下運行操作保護的要求。

　　SF6負荷開關(guān)＋熔斷器組合電器的性能特點

　　使用SF6氣體作為絕緣和滅弧介質(zhì)的負荷開關(guān)稱為SF6負荷開關(guān)。它可以作為關(guān)合和開斷負荷電流用，亦可以作為關(guān)合和開斷空載線路、空載變壓器及電容器組等用。

　　2）SF6負荷開關(guān)能關(guān)合短路電流，但不能開斷短路電流。

　　3）SF6負荷開關(guān)一般為三工位（合閘、分閘和接地），負荷開關(guān)與接地開關(guān)之間有機械聯(lián)鎖。接地開關(guān)與電纜倉門之間也有聯(lián)鎖。以確保檢修的安全。

　　4）SF6負荷開關(guān)結(jié)構(gòu)簡單，操作方便，價格便宜，動作可靠，維護較少或免維護，一些進口產(chǎn)品可達30年免維護。

　　5）SF6負荷開關(guān)截流值低，避免了高的截流過電壓。在同樣電流密度時，SF6中的電弧直徑遠小于空氣中的電弧直徑。當電流減小時，弧柱直徑也隨之減小，而弧芯仍能保持相當高的電離度以維持電流繼續(xù)流通，直至電流自然過零。弧柱收細后一般不會發(fā)生斷裂現(xiàn)象，因此很少引起截流過電壓。

　　6）SF6負荷開關(guān)＋熔斷器組合電器是由SF6負荷開關(guān)來承擔變壓器的正常工作電流和過載電流的關(guān)合和開斷，并且還要承擔轉(zhuǎn)移電流的開斷。熔斷器承擔了3倍額定值以上的過流和短路電流的保護。

　　7）負荷開關(guān)與熔斷器的撞擊器聯(lián)動。由熔斷器熔斷開極電流，撞擊器撞出，通過聯(lián)動機構(gòu)，使負荷開關(guān)三相同時自動分閘，避免了熔斷器和變壓器長時間承受轉(zhuǎn)移電流或故障電流和變壓器缺相運行。

　　8）保護配電變壓器的性能好。當油浸變壓器發(fā)生短路時，為使油箱不爆炸，必須在20ms內(nèi)切除故障。限流熔斷器具有速斷功能，再加上其限流作用，可在10ms內(nèi)切除故障，并限制短路電流值，能夠有效地保護變壓器。

　　SF6負荷開關(guān)熔斷器組合的開斷原理

　　負荷開關(guān)是帶有簡單滅弧裝置的一種開關(guān)電器，使用SF6氣體作為絕緣和滅弧介質(zhì)的負荷開關(guān)稱為SF6負荷開關(guān)。它可以作為關(guān)合和開斷負荷電流及過載電流用，亦可以作為關(guān)合和開斷空載線路、空載變壓器及電容器組等。凡具有接通、斷開和接地功能的三工作位負荷開關(guān)，都有結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜的特點。只是負荷開關(guān)不能斷開短路電流。

　　SF6負荷開關(guān)＋熔斷器組合電器，是由SF6負荷開關(guān)來承擔過載電流和正常工作電流的關(guān)合和開斷，并且還要求承擔“轉(zhuǎn)移電流”的開斷。而變壓器高壓側(cè)的短路保護和過載保護由高壓限流熔斷器來承擔。這時一組SF6負荷開關(guān)及三個帶觸發(fā)器的熔斷器，只要任何一個觸發(fā)器動作，其聯(lián)動機構(gòu)會使負荷開關(guān)三相同時自動分閘。兩者有機的結(jié)合起來，就可滿足配電系統(tǒng)各種正常和故障下運行操作保護的要求。

　　SF6組合電器與斷路器的性能比較

　　開斷空載變壓器性能

　　配電系統(tǒng)中環(huán)網(wǎng)柜的負荷性質(zhì)，絕大部分為配電變壓器的分、合，一般容量在３１５～１２５０千伏安，配變空載電流為額定電流２％左右。開斷空載變壓器時，如斷路器的滅弧能力較強，而滅弧方式又為外能式，就會出現(xiàn)零前強制熄弧電流截斷現(xiàn)象，產(chǎn)生截流過電壓。若采用斷路器時，因其滅弧能力按開斷大短路電流設(shè)計，在開斷空載變壓器小電流時，容易發(fā)生強制滅弧，產(chǎn)生截流過電壓。就此點來講，并不希望使用具有強滅弧能力的斷路器。而SF6負荷開關(guān)，由于SF6氣體的電氣特性，電弧在SF6氣體內(nèi)冷卻時直至相當?shù)偷臏囟人詫щ?，電流過零前的截流小，由此避免了高的過電壓。因此，使用SF6負荷開關(guān)開斷空載變壓器的性能比SF6斷路器好，而SF6斷路器比真空斷路器好。

　　保護配電變壓器性能

　　對保護配電變壓器，采用SF6負荷開關(guān)＋熔斷器組合電器較斷路器更為有效，有時后者甚至并不能起到有效的保護作用。短路試驗證明，當油浸變壓器發(fā)生短路時，為使油箱不爆炸，必須在２０毫秒內(nèi)切除故障，限流熔斷器具有速斷功能，再加上其限流作用，可在１０毫秒內(nèi)切除故障并限制短路電流值，能夠有效地保護變壓器。而斷路器的全開斷時間由三部分組成，繼電保護動作時間＋斷路器固有動作時間＋燃弧時間，一般需要三周波（６０毫秒），因而不能有效地保護變壓器。即使是干式變壓器，因熔斷器的保護動作快，也比采用斷路器好。

　　繼電保護配合性能

　　在環(huán)網(wǎng)配電網(wǎng)絡(luò)的首端斷路器（變電所１０千伏饋出線斷路器）的保護一般設(shè)置為速斷０秒，過流０．５秒，零序０．５秒。若環(huán)網(wǎng)柜中采用斷路器，即使整定為０．５秒，由于斷路器固有動作時間的分散性，也很難保證不是首端斷路器首先動作。而限流熔斷器不受短路引起的壓降的影響，在極短的時間內(nèi)切除故障，不會造成越級跳閘。

　　SF6負荷開關(guān)在配電網(wǎng)中的應(yīng)用

　　一般樞紐變電所用的中壓開關(guān)，都采用斷路器作為控制和保護裝置，而且要具有自動重合閘。而環(huán)網(wǎng)中各配電所的供電容量一般不大，其額定電流小于環(huán)網(wǎng)的額定電流，也不要求重合閘，所以環(huán)網(wǎng)配電所的供電單元可以采用結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉而性能又能滿足要求的負荷開關(guān)＋熔斷器的組合電器。

　　用負荷開關(guān)與熔斷器組合來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的斷路器在國外已推行了半個世紀，據(jù)有關(guān)資料介紹，工業(yè)發(fā)達國家負荷開關(guān)與斷路器產(chǎn)量之比為７∶１，而我國據(jù)２０００年負荷開關(guān)與斷路器產(chǎn)量之比為１：２．５，與工業(yè)發(fā)達國家還有很大差距，同時也說明在我國，SF6負荷開關(guān)在中壓配電網(wǎng)中發(fā)展大有前途。

　　綜上所述，通過比較在小容量配電網(wǎng)中SF6負荷開關(guān)與斷路器應(yīng)用，可總結(jié)如下要點：

　　斷路器與繼電保護配合，具有所有

　　保護功能與操作功能。

　　除不能開斷短路（也不要求）外，SF6負荷開關(guān)與斷路器作用基本相同。

　　SF6負荷開關(guān)開斷空載變壓器性能優(yōu)于斷路器。

　　SF6負荷開關(guān)＋限流熔斷器也可一次性開斷短路，這與斷路器作用幾乎一樣。

　　SF6負荷開關(guān)＋限流熔斷器不比斷路器效果差，但費用要低得多。