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SF6断路器低温环境下运行的应对措施初探赵文诗

发表时间：2020/8/4 来源：《电力设备》2020年第8期作者：赵文诗

[导读] 摘要：我国幅员辽阔，南北跨度极大，气候存在较大差异，北方冬季气温可低至零下几十度，SF6气体在低温条件下容易被液化，这会使断路器性能减弱，使断路器的闭合与打开能力受到影响，降低其工作效率，使得断路器工作时间延长，致使其安全性得不到有效保障。

        （国网蒙东检修公司内蒙古通辽 028000）
        摘要：我国幅员辽阔，南北跨度极大，气候存在较大差异，北方冬季气温可低至零下几十度，SF6气体在低温条件下容易被液化，这会使断路器性能减弱，使断路器的闭合与打开能力受到影响，降低其工作效率，使得断路器工作时间延长，致使其安全性得不到有效保障。本文就SF6断路器和操作机构在低温环境下运行可能出现的问题的应对措施进行了分析。
        关键词：SF6断路器；低温环境；应对措施；运行安全
        引言
        随着我国近几年经济的快速发展，一些新能源的开发和新技术的提升摆上了日程。在我国北方冬季常会有一些设备受低气温影响而停止运行，极大影响人们生活。例如：断路器在北方使用时，如果遇到低温环境，其中的SF6气体就会因为液化而影响设备正常运行，使其安全得不到保障。因而如何解决SF6断路器在低温条件下正常运行的问题亟待解决。
        一、常见的保障断路器安全的应对措施
        （一）将混合气体使用到灭弧室中
        SF6这种气体之所以被制造商所看重，正是因为它本身具有优良绝缘、优异灭弧、导热的性能。但是纯SF6气体易在低温环境下液化，为了扩大这一气体的适用区域，制造商会将N2、CF4或CO2等气体添加到纯SF6气体中，以此来降低它的液化度。在当前的国际市场上，已有越来越多的制造商把混合气体用到断路器的绝缘介质和灭弧，以此来提高SF6的耐低温性。
        （二）降低SF6气体在灭弧式的气压值
        SF6气体在SF6断路器的灭弧室中，气压值通常为0.6MPa。在超低温条件下，可以把SF6气体的压力减小，以此来减少SF6气体液化的临界温度值，提高电路断路器在低温环境中的操作能力，但这一过程也会把SF6断路器的灭弧性能和绝缘介质性能降低。另外，真空断路器对相关介质的填充要求不同，因而SF6气体不能应用到其中当作灭弧介质，所以只有把SF6气体的压力降到0.1MPa时才能够充当绝缘介质，这便保证了低温环境中供电的安全性，真空断路器这一方法适用于严寒地区。
        （三）利用加热装置对SF6气体进行适当加热和保温
        利用加热装置对SF6气体进行加热是为了保障SF6气体不因温度过低而出现液化，或液化时通过加热使之恢复为气体状态。当前有两类断路器加热保护措施，它们分别是罐式断路器的保温加热和瓷柱式断路器的加热保护。在实际的加热装置使用中应当拥有根据温度变化能够自动输入或自动断开的功能，以此来满足气体对温度的变化需求。

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另外自动输入和自动断开这一功能的温度设定值应当根据所在区域的环境状况来设定，以此来满足实际需求。
        二、断路器操作机构的安全保障措施
        在低温环境下，断路器中的操作机构和SF6气体会因为压力作用和摩擦力的影响而使主体产生异常现象，甚至出现不能正确执行操作命令的行为。在低温环境下设备的润滑油变化也会导致性能产生变化。因此为了防止断路器的操作机构出现异常，保证其运行的稳定性，在低温条件下应当提前检测各个部件摩擦力的增加数值，这有利于解决因摩擦力而产生的问题。另外在同一时间内应当增加设备的温度，以此来确保所有部件在适宜的温度下正常工作，防止安全性事故的发生。在当前常用的解决办法有以下几类：
        ①在所选择的断路器机构箱中，应当保证其有绝缘层和加热器各一个，以此来保障打开或关闭开关时机构箱的稳定性不变。
        ②在电机中使用耐低温的润滑油，以此来确保在低温环境下电机的各个组件和主体不受润滑油的影响而正常工作。
        ③因为普通的密封环在低温条件下所产生的摩擦阻力是常温下的34倍，因此在各个阀门系统中应当运用耐低温的密封环，以此来保证各阀系统在低温条件下能够灵活运行。
        ④在所需的液压操作机构中，应当使用综合性的液压机构，这样有利于减少设备的热量散失，缩短高压油路在设备中的传输距离。
        ⑤在低温环境下使用液压操作机构应当确保其使用耐低温的液压油，以此来保证液压操作机构正常运行[2]。
        三、结束语
        在低温条件下，降低SF6的液化率对于SF6断路器的保障尤为重要。在实际应用中，可以将混合气体充入断路器以此来提高其灭弧和绝缘介质的性能，另外采用真空填充的方法来保障安全性或可以针对不同的断路器来进行加热和保温。在实际操作中应当根据断路器主体在不同环境中的特点来解决SF6断路器在低温环境下的应用缺陷，保障其低温环境下运行的安全性。
        参考文献
        [1]胡昌伦.SF_6断路器低温环境下运行的应对措施初探[J].通讯世界,2019,26(05):211-212.
        [2]赵博群,段庆亮,张辰,等.SF6开关在变电检修中的常见问题及解决措施[J].百科论坛电子杂志,2019,000(003):603-604.
        作者简介
        赵文诗（1994.7-）大学本科女满族吉林梅河口国网蒙东检修公司助理工程师，研究方向:直流运维。