"六氟化硫断路器"知识测试题

bdlzh

简 答 题
1．六氟化硫断路器的特点有哪些？
     六氟化硫断路器是采用惰性气体六氟化硫（SF6）作为灭弧和绝缘介质的一种断路器。SF6是由化学元素硫（S）的氟（F）合成的一种化学气体。它的分子量比空气重5倍，是无色、无味、无毒、不燃的气体。SF6气体分子具有很强的负电性，其正离子可以吸附电子形成中性质点，其正负离子运动速度较慢，复合能力较强。因此在SF6气体中就不含有自由电子，使得其绝缘性能非常良好。在2－3个表压下可以达到变压器油的绝缘强度。由于FS6具有良好的高温导热性和强大的捕捉电子能力，在电弧熄灭后能迅速恢复绝缘。所以SF6的灭弧能力要比空气大100倍。鉴于FS6具有上述优越性能，故常以其作为制造高压断路器和其它组合电器的介质。
. s9 N/ r1 R' f* x. v2．SF6断路器有哪些优点？
. K6 t0 D, }2 u. [- CSF6断路器优点是
2 ~; v8 _; |0 F! w' z1）开断容量大 其额定开断电流可达 40~63 kA，最大可达80kA。
0 L* ?* }! n: p% k1 Y0 U" o3 o& R2）开断性能优异 它不仅开断短路性能好，而且具有开断空载长线路和空载变压器不重燃、过电压低等优点。
3）灭弧室断口的耐压高 FS6断路器的单断口耐压和开断电流参数，比油或空气断路器要高，目前已达到单断口耐压245 kV、 50kA的水平。这样就为减少超高压断路器的断口数目、简化结构以及缩小占地面积提供了优越的条件。
4 }' |$ {2 G' G9 T' s' ?  |7 b4）电气寿命长，检修周期长目前SF6断路器、一般都能达到额定开断电流10－25次，检修周期可达10－20年。
. Y$ j( b* N& J$ w1 B5）噪声低、适于频繁操作。
9 _  t3 E* ?5 c0 g) Z$ E6）没有火灾危险。
3．SF6断路器有哪些缺点？
SF6断路器的缺点是：
9 q4 g2 [7 f  P! z$ l/ @# u       它的电气性能受电场均匀程度及水分等杂质的影响特别大，需要一套FS6气体系统，所以对其密封结构、元件结构和FS6气体的质量要求特别高，并需采取专门措施以防低氟化合物对人体及材料的危害和影响。
总之，SF6具有优越的性能，故近年来发展很快，电压等级在不断提高。特别是FS6全封闭组合电器的发展令人瞩目。
8 J: Y2 x( G+ e) G4．六氟化硫气体有毒吗？在使用时应注意什么？
' \' d: h7 W. u- c        纯净的六氟化硫气体是无毒的惰性气体。但是六氟化硫气体的重量是空气的5倍。在高压配电室或电缆沟内，一旦六氟化硫断路器内部有大量的气体溢出时，SF6气体就会不断地从最低处向高处堆积，而将空气赶走。当人员进入室内或电缆沟内时，因只有SF6气体吸入人体，从而造成缺氧或窒息。
鉴于上述原因，要求安装有六氟化硫断路器的高压配电室，应有良好的自然通风，并应设置换气装置以定期的换气。进入有FS6气体溢出的室内时，应先开启门窗、起动通风设施，待SF6气体稀薄后再进入。
4 l/ Y+ A# J) N( @. n9 i       长期工作环境下的SF6气体允许浓度，按照美国卫生标准的建议为0.1％。
5．简述六氟化硫断路器的结构。
  f2 \" v' A  |3 V( W& N* f- R六氟化硫断路器主要由断路器本体、机械传动部分和导电回路三部分组成。
$ Y" b' \0 l% o2 u2 _  Z（1）断路器本体
       六氟化硫断路器三极安装在一个底箱上，内部贯通。并在箱内有一个传动轴，由三个主拐臂、三个绝缘拉杆来操动导电杆。每极由上下每个绝缘筒构成断口和极对地的外绝缘，其内绝缘则靠六氟化硫气体来完成。在箱体上有两个自封阀，其中一个作充放气用，另一个可供安装电接点真空压力表用。
（2）机械传动部分
       有大轴、拐臂、推杆、主拐臂、分闸弹簧、分闸缓冲、合闸缓冲以及合闸弹簧等。
（3）导电回路
       由上接线座、触指、动触头和下接线座等组成。
  a8 H7 R$ i. @$ t) [/ ^6．试述六氟化硫断路器的分、合闸操作过程。
1 M$ T, G  `. A       六氟化硫断路器的分、合闸操作过程如下：
4 H' M: \4 I( P- s（1）分闸时在断路器操动机构的作用下，已被预先拉长的分闸弹簧放能，使得主轴作顺时针方向转动，通过主拐臂使得导电杆向下运动，直到拐臂上的滚子撞上分闸缓冲器为止，使断路器完成分闸动作；
' v1 I( d, e3 {! [4 Q( x2 c+ s# t（2）合闸时 在断路器操动机构的作用下，推杆使得主轴按逆时针方向转动，同时通过主拐臂带动导电杆向上运动，直到滚子撞上合闸缓冲器为止，完成合闸操作。
4 v# }" U8 C+ d4 y% h  g6 G7．简述六氟化硫断路器的灭弧原理。
9 r' x$ m+ j6 f: a+ e- Y       六氟化硫是一种无色、无味、无毒、不易燃烧的惰性气体。它作为一种良好的灭弧介质，可以适用于各种电压等级的断路器。当六氟化硫气体置于2000K的电弧温度下，可以分解出多种活性离子，并具有电弧熄灭后能迅速复合、几乎不留任何残留物的性能。其绝缘水平不会受到任何影响，电弧也不会重燃。由于六氟化硫断路器具有良好的密封结构，密封在断路器内的气体一般不会溢出。
    六氟化硫断路器的灭弧室有三种类型，即双压式、单压式（即压气式）和旋弧式。
    早期的六氟化硫断路器沿用了压缩空气断路器的工作原理，其灭弧室为双压式灭弧室。现代的六氟化硫断路器结构已经简化，而采用单压式。单压式灭弧室中只充有低压六氟化硫气体（约5－7个表压），分闸时靠动触头带动压气活塞，产生瞬时压缩气体吹弧，所以又称为压气式断路器。单压式六氟化硫断路器一般带有压气活塞，所以要求的操动功率较大，常需采用气动或液压操动机构。
6~35 kV的所谓中压断路器也采用单压式原理。由于所需操动功率较大，所以逐步向旋转磁场吹弧和气自吹灭弧原理发展。如上海华通开关厂自瑞士ABB引进的HB系列六氟化硫断路器，就是依据上述原理设计的。其具体的灭弧原理如图20所示。
3 v! n/ @, c0 ~. D: e$ e  ~       断路器分闸时，动触头与静触头分离后，电弧在动触头与有弧的静触头间燃烧，并因电流通过磁吹线圈产生纵向磁场，使电弧在磁场作用下高速旋转。电弧旋转燃烧产生的大量热能使上部小室的气体压力骤增，当动触头移动到某一位置时，动触管的下部开放，气流由喷口向下部的低压室内排放，在喷口附近气流将电弧吹灭。当断路器分断小电流时，由于在HB系列断路器内装有辅助活塞，因而可利用机械能产生的压气熄灭电弧。
3 r5 @3 d& V5 S0 U8 s9．试述六氟化硫热膨胀式断路器灭弧原理。
    热膨胀式利用电弧本身的能量，加热灭弧室内SF6气体，建立高压力，形成压差，从而达到吹灭电弧的目的。
这种断路器的膨胀吹弧分三步：
3 n7 P) L' N# q" K①被电弧加热的气体通过进气孔而进入压力室；
( h2 m& m+ Q4 i% P4 m8 u②热气与室内原有的冷气混合，形成高压力低温混合物；
' m8 D4 Q- j- }③当电流过零时，混合气体通过进气孔而返回至断口，它与周围气体混合去[wiki]电离[/wiki]并熄灭电弧。
1 s, g# {1 Z; {* I3 Y开断小电流时，由于电弧能量过小，不足以产生灭弧所需压力。为此，在压力室下面设置了一个辅助气缸。当动触头系统相对于固定活塞移动时，在辅助气缸内建立起压力。辅助气缸的阀门动作，受压力室和辅助室内的压力所控制。当小电流过零时，压力室内的压力低于辅助室内的压力，上阀开启，形成熄灭小电流电弧的助吹，从而增强了开断小电流的能力。
, c' }; M' Z1 Y: b5 E10． LN2-10型六氟化硫断路器是如何灭弧的？
LN2－10型六氟化硫断路器的内绝缘采用的是六氟化硫气体。其灭弧原理采用了旋弧纵吹式和压气式相配合的高效灭弧方式。当电弧从弧触指转移到环形电极上时，电弧电流通过环形电极流过线圈产生磁场，磁场和电弧电流相互作用使电弧旋转，同时加热气体，并使得其压力升高，从而在喷口形成高速气流，将电弧冷却。当介质绝缘恢复到一定程度时，电弧在电流过零瞬时熄灭。

  |6 K+ n0 k# k; }填 空 题
* \6 N6 f$ D  V% X% `$ d1．六氟化硫气体是一种无色、无味、无嗅、不可燃且不助燃的（堕性）气体。
$ H8 V9 o: a9 D; x- n( Y; j% n2．六氟化硫气体总的导热能力比空气（好）。
2 ~% w/ f3 U% F# l, Q/ e* A3．六氟化硫气体（不易）导电、（不易）电离且热稳定性高。
: n% S* M4 Q* H; g( B4．六氟化硫分子的结构呈正（八）面体，属于完全对称形。
;5．六氟化硫分子的硫原子和六个氟原子间以及强的（共价）键相连，化学性能稳定，不易导电，不易电离。
0 D& s. D0 _& Q6．六氟化硫分子具有极强的（负）电性。
7．六氟化硫分子体积（大），容易捕获电子并吸收其能量，生成低活动性的稳定负离子，在电场力的作用下，其自由程（短），运动速度（慢），复合过程（强烈）。
8．六氟化硫在一个大气压下其绝缘性能超过空气的两倍，在三个大气压下其绝缘性能与（变压器油）相当。
4 q& h. p5 U2 ^$ ^5 ^1 H: G9．六氟化硫气体介电强度恢复极（快）。
, R, _1 `1 w: N" C3 P10．六氟化硫气体在（电弧的高温）作用下能产生有毒的氟化物。
11．在六氟化硫断路器中应避免使用（硅）材料。利用（吸附剂）可吸收和分解有害化合物，将其减少到可以接受的水平。
12．SF6的电晕起始电压与击穿电压相（近），电晕放电容易发展成全间隙击穿。
13．SF6断路器结构上应尽量避免（棱角），采用（同轴圆柱体）结构。
( j9 p% T) {1 H4 o) ^3 q6 E5 a! L14．实验证明，破坏臭氧层的主要是（氯）和（溴）原子，而六氟化硫分子中没有这两种元素，因此人们不必担心六氟化硫气体对臭氧层的破坏。
7 D7 T& S# H7 _% i+ A& L6 x% @15．六氟化硫气体单个分子对温室效应的影响约为二氧化碳气体分子的（2500）倍，它对温室效应存在着潜在的危险。
4 ?' f& K2 S; w- K16．世界上每年排放的CO2气体量为（200亿）吨，而SF6的排放量约为（5000）吨，又由于SF6气体大部分可再生使用，属于自循环气体，所以SF6气体对温室效应的影响可忽略不计。
& L' g+ X, k% q17．HPL145/20C1型SF6气体断路器是一种（定开距）、（单压力）、 （双向纵吹）瓷瓶支柱式高压开关。
$ a9 e7 _3 S6 d" H  k( {3 U# ]3 k" S18．HPL145/20C1型SF6气体断路器有（机构箱），（支持瓷套），（开断元件）三部分组成
, _# T2 k& u& P' U% N# E
判 断 正 误 题
3 d1 m+ s' F6 X( M. j" L& ^1．HPL型断路器的机构箱由轻型铝合金铸成，在三相断路器中，A相机构箱下部装有缓冲装置，C相机构下部装有分闸弹簧装置。 （ +）
2．HPL型断路器的机构箱由轻型铝合金铸成，在三相断路器中，A相机构箱下部装有分闸弹簧装置，C相机构下部装有缓冲装置。 （ ）
& e3 m1 c0 Q7 I3 t& |% }3．六氟化硫气体是一种无色、无味、无嗅、不可燃且不助燃的堕性气体。 （ +）
7 p3 p/ m0 T% e2 X  P4．六氟化硫气体是一种无色、无味、无嗅、可燃气体。 （ ）
5．HPL145/20C1型断路器额定电压为145kV。 （ +）
6．HPL145/20C1型断路器额定电压为20kV。 （ ）
7．HPL145/20C1型断路器额定电流为2kA。 （ +）
; V" v3 p# a( c; i- k. g5 ~8．HPL145/20C1型断路器额定电流为20kA。 （ ）
9．六氟化硫热膨胀式断路器，属自能吹弧式原理。 （ +）
10．六氟化硫热膨胀式断路器，属外能吹弧式原理。 （ ）
11．六氟化硫气体单个分子对温室效应的影响约为二氧化碳气体分子的2500倍，它对温室效应存在着潜在的危险。 （ +）
5 A7 L4 x& c1 `2 q/ _12．六氟化硫气体单个分子对温室效应的影响约为二氧化碳气体分子的25倍，它对温室效应存在着一定的危险。 （ ）
5 y- T2 x" @5 U1 [13．世界上每年排放的CO2气体量为200亿吨，而SF6的排放量约为5000吨，又由于SF6气体大部分可再生使用，所以SF6气体对温室效应的影响可忽略不计。 （ +）
14．世界上每年排放的CO2气体量为2亿吨，而SF6的排放量约为5000万吨，又由于SF6气体大部分不可再生使用，所以SF6气体对温室效应的影响不可忽略不计。（ ）
2 Q4 q6 h! X- N- R2 N$ f- X# }
, R6 g) t: [+ p# m" w2 C8 r选 择 题
1．关于SF6气体的叙述正确的是
A、SF6是一种无色、无味、无嗅、不可燃且不助燃的堕性气体 *
B、SF6是一种有色、有味、无嗅、不可燃且不助燃的堕性气体。
C、SF6是一种无色、有味、无嗅、可燃的气体。
- N; G& _3 |3 [' q0 P% Y% Z$ J" n! u5 `% WD、SF6是一种无色、无味、无嗅、但可助燃的气体。
2．关于SF6气体的叙述错误的是
3 Y' e3 T# L) {- H/ YA、六氟化硫气体的导热能力比空气好
B、六氟化硫气体的热导率（导热系数），在常温下比空气低
7 N0 J! F. ~% S1 K/ ^. EC、SF6气体的热导率（导热系数），在常温下比空气低，但其分子量大，热容量大*
D、SF6气体的热导率（导热系数），在常温下比空气高，且分子量大，热容量大
3．关于SF6气体的叙述正确的是
& r' B  a1 a8 h3 ]) ]A、六氟化硫气体易导电、易电离
B、六氟化硫气体易导电、但不易电离、热稳定性高
7 t3 g- d* e" K+ |; d: b! U- G+ eC、六氟化硫气体不易导电、不易电离且热稳定性高 *
9 }% O1 Q3 R$ `5 [D、六氟化硫气体化学性能活泼，易溶于水和变压器油中
4．关于SF6气体的叙述错误的是
A、六氟化硫分子具有极强的负电性、
0 h* q! Y( b$ i. u/ ]B、六氟化硫分子体积大，容易捕获电子并吸收其能量，生成低活动性的稳定负离子
$ l5 x3 y" U; G% P- r9 y5 nC、六氟化硫气体介电强度恢复极快
, f/ s; i* `1 j4 H' tD、六氟化硫气体即使在电弧的高温作用下也不能产生有毒的氟化物 *
5．HPL145/20C1型断路器的机构箱由轻型铝合金铸成，在三相断路器中
1 U, [( ~" V& |7 O( m9 T; W+ @( {A、A相机构箱下部装有缓冲装置，C相机构箱下部装有分闸弹簧装置。 *
B、A相机构箱下部装有分闸弹簧装置，C相机构箱下部装有缓冲装置。
C、A相机构箱下部装有缓冲装置，B和C相机构箱下部装有分闸弹簧装置。
- N) t" p0 c$ M; t4 _* zD、A相机构箱下部装有分闸弹簧装置，B和C相机构箱下部装有缓冲装置。
6．HPL145/20C1型断路
A、额定电压145kV、额定开断电流250A、额定关合电流（峰值）62.5kA
B、额定电压145kV、额定开断电流2500A、额定关合电流（峰值）62.5kA *
0 G0 Z  h* N4 X& m5 s/ gC、额定电压145kV、额定开断电流2000A、额定关合电流（峰值）62.5kA
) R- q  L+ j8 ]1 @1 mD、额定电压145kV、额定开断电流20kA、额定关合电流（峰值）62.5kA

[ 本帖最后由 bdlzh 于 2008-6-8 14:25 编辑 ]

zhuangzhuang

压缩打包多好，资料很好，谢谢

blwy

谢谢分享！学习了

gotogame

谢谢分享！学习了

mingyu

搞了一个专题，不错，顶下！

gotogame

谢谢分享！学习了