LW8—35戶外高壓SF6斷路器檢修技術研究

摘 要：SF6斷路器是運用SF6氣體為絕緣介質和滅弧介質的無油化開關設備，具有良好的絕緣性能和滅弧特性，是確保電力系統安全穩定運行的核心設備，起到保護與控制的雙重作用。文章主要對LW8-35戶外高壓SF6斷路器的檢修現狀、故障類型及維護方法等幾方面內容作了探討。重點分析了SF6斷路器氣體泄漏的檢測方法，為以后的斷路器檢修提供參考。

關鍵詞：SF6；斷路器；檢修技術；氣體泄漏

引言

SF6斷路器是運用六氟化硫（SF6）氣體作為滅弧介質和絕緣介質的一種斷路器。LW8-35型戶外高壓六氟化硫斷路器是三相交流50HZ的戶外高壓電氣設備，適用于35KV輸電系統的控制和保護，也可用于聯絡斷路器及開合電容器組的場合，斷路器配用CT14型彈簧操動機構。LW8-35戶外高壓SF6斷路器采用壓氣式滅弧室，燃弧時間短，電壽命長，在額定電壓下連續開斷31.5KA短路電流達21次不檢修，不更換六硫氣體；機械可靠性高，機械壽命達3000次以上；能頻繁操作，每臺可裝12只電流互感器，供用戶選擇。LW8-35戶外高壓SF6斷路器是一種相對成熟的高壓設備，相比油斷路器有明顯優勢，近年來得到廣泛應用。SF6斷路器具有良好的滅弧性與絕緣強度，在分解之后還可以復合，維護工作量小。

1 LW8-35戶外高壓SF6斷路器檢修現狀

SF6斷路器經歷了三代的發展，由最初的雙壓室滅弧室斷路器、單壓室滅弧室斷路器到目前常用的GIS氣體絕緣金屬封賽閉器組合電器，最新一代SF6斷路器具有開斷能力強，操動機構功率小等優點，有利于新型操動機構的小型化，應用前景廣泛。SF6斷路器利用吹出SF6氣體來完成滅弧，進而有效保護電路安全[1]。SF6斷路器利用短路電流電弧自身的能量加熱SF6氣體，進而產生高氣壓開斷短路電流，不易產生截流過電壓。

以往斷路器的檢修都是按照檢修工藝要求進行的，缺乏結合電力企業自身實際的計劃，隨著斷路器設備本身功能的結構改進以及電力系統對SF6斷路器性能要求的提高，SF6斷路器檢修也逐步向系統化發展[2]。電力公司明確規定，斷路器應按照規定的時間周期進行檢測，對斷路器的狀態檢測和故障診斷的各項功能進行檢修，防止出現設備事故。

2 LW8-35戶外高壓SF6斷路器日常檢修維護的內容

（1）每年對外殼銹蝕部分進行防腐處理及補漆。（2）要定期對斷路器轉動及傳動部位作二次潤滑，半年一并操動3次要正常。（3）每兩年一次對斷路器的所有密封面定性檢漏，不可有0.1Pa·cm3/s以上的漏點存在。（4）每年應進行一次SF6氣體微量水分測試，測試結果對照水分-溫度曲線。（5）絕緣、操作試驗等可根據相關規定定期進行，試驗結果要滿足相關標準。（6）檢修應注意的問題。斷路器在真空狀態下不可進行分、合操作，防止損壞滅弧室零部件；機構在正常檢修時，應將分合彈簧能量釋放。

3 LW8-35戶外高壓SF6斷路器常見問題及解決方案

（1）SF6氣體泄漏。斷路器焊縫和管路接頭處的封密性是導致SF6氣體泄漏的主要原因，因而想要預防氣體泄漏事件的發生，需定期檢測斷路的密封性。在工作當中，普遍采用專用檢漏儀對SF6氣體進行檢漏。變電站等的開關室是設備最集中的地方，大多安裝了SF6氣體泄漏在線檢測報警系統。目前市面上常用的氣體泄漏在線檢測報警系統由監控主機模塊、SF6氣體監測模塊、智能模擬量數據采集模塊三大模塊構成。其中SF6氣體監測模塊運用激光技術、主動取樣方式實現對SF6氣體檢測。當檢測到SF6氣體的濃度大于設定值時，系統則會發出警報。若有大量SF6氣體泄漏，工作人員需馬上退出泄漏點10米以外。等泄漏停止之后必須穿戴好防護工作服方能對斷路器進行檢修。

（2）SF6氣體微水超標。常態下SF6為氣體無色無味，大氣中水分的濃度比SF6氣體中水分濃度高很多，大氣中的水分極易浸入，大幅度提高了SF6氣體中的含水量。斷路器一般用作戶外設備，一旦氣溫降低較大幅度時，SF6氣體中凝結的過量水可能會導致斷路器發生閃絡，甚至發生爆炸事故。斷路器運行中，純凈的SF6氣體在受到電弧放電或高溫后，產生一系列化學反應，分解成單體的氟、硫和氟硫化合物，并與水反應生成腐蝕很強的酸性化合物，破壞斷路器的絕緣性能和使用壽命，嚴重時會發生斷路器爆炸。斷路器內SF6氣體中含有水分是難以避免的，但只要找出原因，盡可能防止水分侵入，即可顯著提高SF6氣體的純度。SF6氣體微水超標原因：SF6氣體新氣水分不合格、SF6氣體充氣時帶入水分、絕緣件帶入的水分、吸附劑帶入的水分、透過密封件滲入的水分、斷路器的泄漏點滲入的水分等。控制SF6氣體中的含水量，嚴格把握“七關”，即：控制SF6新氣體質量關；控制絕緣件的處理關；控制密封件的質量關；控制吸附劑的質量關；控制充氣的操作關；加強運行中SF6氣體檢漏關；加強運行中SF6氣體微水量的監視測量關。

（3）SF6斷路器接觸電阻。高壓斷路器的接觸電阻存在于動、靜觸頭之間，由收縮電阻和表面電阻兩部分組成。若觸頭表面氧化或觸頭間殘留雜物，會影響接觸壓力和接觸面積，導致在正常工作電流下發生過熱，破壞斷路器周圍的絕緣性能，極易造成觸頭燒溶粘結，嚴重影響斷路器工作性能。

斷路器故障大致分為兩大方面，一方面是電氣故障，另一方面為機械故障。常見的電氣故障有分合閘線圈燒損、二次接線故障等，出現電氣故障時，應該對電路進行檢查而排除故障。機械故障一般發生在生產制造、安裝調試、檢修等環節，其中傳動系統最容易導致機械故障，可通過檢查傳動部件的正確位置進行調整。

4 SF6斷路器氣體泄漏的檢測方法

近年來國內外許多學者廣泛研究了SF6氣體泄漏檢測方法，常用的檢測方法有：吸收法、聲波法、高度絕緣法、電化學法、紫外線電離法、示蹤法、熱導法和熱裂解法[3]。下面詳細討論各方法的原理：

吸收法是應用SF6氣體強吸收性的原理來進行檢測，主要采用兩種技術，一種是紅外成像技術，另一種是激光成像技術。依照激光成像原理制成的HEAD2088激光成像儀，通過采用紅外激光照射待檢設備表面，觀察其反射光在激光成像取景器上所成圖像，能夠快速、準確、智能地鎖定SF6泄漏點聲波法是利用聲波在SF6氣體中傳播的速度比在大氣中傳播的速度慢的特點，進行檢測。利用該原理制成的SF6氣體報警儀能檢測環境中SF6氣體含量大于2%體積百分比的濃度，可以通過擴展器連接最多達6個點的監控系統，但檢測下限太低是其最主要的缺點。

電化學法是利用電化學氣體傳感器通過檢測電流來檢測氣體的濃度，可檢測多種有毒氣體，其優點是檢測氣體的高靈敏度以及良好的選擇性，缺點是漂移幅度隨靈敏度增高面增大，衰減速度快，使用壽命短。紫外線電離法是通過利用SF6吸附特性來工作的檢測方法，具有檢測精度較高，但量程非常窄，且使用壽命短，不適合在線檢測SF6泄露。

示蹤法是利用SF6氣體吸附特性，在SF6氣體加入某種能被SF6分子吸附物質作為標記物，然后通過檢測該物質，間接測量SF6氣體濃度。該方法優點是精度非常高，缺點是需要輔助氣體，造價成本高。熱導法是采用熱導型傳感器來進行微量分析，該傳感器相使用壽命長，比較適合在復雜、惡劣的條件下使用，其反應速度慢，但GIS或SF6斷路器中SF6氣體泄漏是一個緩慢的過程，所以這個過程中熱導型傳感器基本不會產生誤報的現象發生。

5 結束語

SF6高壓斷路器是一種專用于斷開或接通電路的開關設備，具有完善的滅弧裝置和良好的絕緣性能，不但能切斷負荷電流，也可在故障情況下切斷短路電流。文章主要對LW8-35戶外高壓SF6斷路器的檢修現狀、 故障類型及維護方法等幾方面內容作了探討，重點分析了SF6斷路器氣體泄漏的檢測方法，希望為斷路器檢修工作提供參考。

參考文獻

[1]顏招古.SF6斷路器檢修技術研究[J].中國高新技術企業，2012（18）：33-35.

[2]朱其智.SF6斷路器在日常檢修維護中的常見故障及解決方法[J].建材與裝飾，2013（40）：124-125.

[3]陸偉冰.六氟化硫開關類設備現場檢修的探討[J].電子制作，2014（7）：38-39.

作者簡介：秦少勇（1966-），男，湖南永州，大專，助理工程師，從事變電檢修工作。