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文档文案
| 文档文件名称: |
"六氟化硫断路器"知识测试题 |
| 内容简介: |
六氟化硫断路器的一些常用知识 |
| 所属专业方向: |
变电运行 |
| 文件类型: |
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| 来源: |
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简 答 题. X! Q5 l! _' Z3 d4 h
1.六氟化硫断路器的特点有哪些?
5 n) V4 W; M7 B) u0 a! l 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。' y( ^" A- x$ G
2.SF6断路器有哪些优点? W4 X5 p! F6 {. u6 E
SF6断路器优点是/ E6 m O0 w2 T! }" M) s3 R
1)开断容量大 其额定开断电流可达 40~63 kA,最大可达80kA。
( M) S* h4 ]" Q E2)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。
2 E7 t3 T$ z% c. A9 H0 c0 T3)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。" H7 @+ ~3 s) B: |2 I. |
4)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。
; T9 H! ]2 `0 l5)噪声低、适于频繁操作。
2 t1 {$ w0 v' r2 o6)没有火灾危险。! J/ `, x0 @, O+ s% ?) B
3.SF6断路器有哪些缺点?
+ u4 b7 a |' T! G- z9 x5 NSF6断路器的缺点是:
4 I, v6 a4 I" h* K6 r 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。
! K& t( R7 e [" z8 r% r$ [$ i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。3 q0 h5 _7 e8 d% z- ^ C7 V
4.六氟化硫气体有毒吗?在使用时应注意什么?
7 D. Z) X% M# K3 {8 k4 y 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。
1 `) H! j" d; _5 j7 Q& K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。
5 f1 f3 O6 a `, v9 ?5 {$ j( T 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%。0 `% i1 I; j& s: z7 C1 K: f3 M: B4 \
5.简述六氟化硫断路器的结构。# s: k% y/ `+ M- l5 B
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。8 |: ]# @) K$ h" x8 K2 W" }, P5 [1 X, {
(1)断路器本体
/ p+ z6 J+ |1 D6 V/ q 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。
. O0 F' s3 N; [, @" \(2)机械传动部分
, Z: R3 A! `' u% ? 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。
" D9 Z/ C4 x$ T3 V( y7 R(3)导电回路* S8 p3 [$ _- o) b
由上接线座、触指、动触头和下接线座等组成。
b( Q: P$ Y) ?) }1 |6.试述六氟化硫断路器的分、合闸操作过程。6 J0 Z% V# D. q+ _) w
六氟化硫断路器的分、合闸操作过程如下: g4 v) r. B v3 F) V* k* H: w
(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;* B& @/ T3 Y4 I& g- A0 Y" R
(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。2 T. B( Z; n" d C# V0 G1 X+ I) X
7.简述六氟化硫断路器的灭弧原理。
& z9 Z" R( b `4 Q% [9 m6 C# w 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。5 Z; v) K8 G& B& S" T/ v7 |6 E
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。. Y9 E2 M0 c: E' q' @& ?
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。7 H \' H. |' V# |- W! ~+ a) L3 E
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。/ {0 c. [/ t) T% s( l
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。1 [" D/ g3 s$ s, E( f* K
9.试述六氟化硫热膨胀式断路器灭弧原理。/ n j! b7 G7 q! n# m. o& V" [
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。. c5 b4 r& t E. W# {4 j
这种断路器的膨胀吹弧分三步:& a0 O2 r! g! R9 J2 D# t
①被电弧加热的气体通过进气孔而进入压力室;
% f r" U# C; ~9 ~②热气与室内原有的冷气混合,形成高压力低温混合物;* i& M: i X5 d2 ]' i. m; y
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。
' ?8 e2 Z. Y' Z$ V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。3 ^3 S# r# z! J8 a# t; [
10. LN2-10型六氟化硫断路器是如何灭弧的?
9 w# F6 O3 j5 r/ {1 W# n) s7 eLN2-10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。
0 V8 U% Z; B2 @5 R
; n# {% @ G' w; k- G+ C填 空 题
" Y t1 I: w! I$ ?$ ]4 X, c1.六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。! F( t. c( }, }! Z5 O
2.六氟化硫气体总的导热能力比空气(好)。
% n1 Z) L5 u. c: A7 t; K3.六氟化硫气体(不易)导电、(不易)电离且热稳定性高。
0 f/ U5 d' a/ F6 b3 P1 Z( n( ]4.六氟化硫分子的结构呈正(八)面体,属于完全对称形。& c1 W/ o) a2 L' j% z2 ?
;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。
[" k: ~7 y4 b* k' \6.六氟化硫分子具有极强的(负)电性。 t3 R4 o# Z- h' q* m
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)。) `# d; e" h6 Q. g( A% m! j
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 Y) I* V( R, r$ b+ U
9.六氟化硫气体介电强度恢复极(快)。
8 M( X2 A0 @( G4 z& L: r10.六氟化硫气体在(电弧的高温)作用下能产生有毒的氟化物。( n0 O" a% ~, u8 L; Q$ @
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。& N2 N9 v1 w: f7 o- Q6 m. I( h
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。
4 {! t' v. W% e- j) ^& u13.SF6断路器结构上应尽量避免(棱角),采用(同轴圆柱体)结构。
, ^2 D/ v9 c d O/ l& ~8 k! r14.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。
9 D4 L: m8 ^5 S) w' U. m15.六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。0 p1 b! k, ~( h; T+ o
16.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。
6 F! Q7 @7 L. v1 y4 `- e17.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。. y- \1 D! u9 Q" o, V) y8 @2 J2 y! h
18.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8 y( m3 W/ v2 U( Q1 z
* s1 D/ X$ F% e
判 断 正 误 题/ [# L/ m& Y% D, h7 O
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。 ( +)
' Z3 l1 {, f$ m8 \- F2.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。 ( )
/ Y/ @+ N6 B1 u2 o- D3.六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。 ( +). i& E) v: `' J0 ^. T( c$ o) @
4.六氟化硫气体是一种无色、无味、无嗅、可燃气体。 ( )
+ Z- [" y9 r* c2 C% |& C5.HPL145/20C1型断路器额定电压为145kV。 ( +)
3 g7 R9 G( e( s* D3 p6.HPL145/20C1型断路器额定电压为20kV。 ( )0 R8 m$ r2 n4 B- ^
7.HPL145/20C1型断路器额定电流为2kA。 ( +)2 j" }/ ~6 V* z
8.HPL145/20C1型断路器额定电流为20kA。 ( )
+ S1 f9 a, a! d) z6 G' _- J: E" T9.六氟化硫热膨胀式断路器,属自能吹弧式原理。 ( +)
7 S" D; F: v5 L10.六氟化硫热膨胀式断路器,属外能吹弧式原理。 ( )
E% `' ^8 W; j& R11.六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。 ( +)- V/ a' q4 m8 W2 h
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。 ( )& z* u6 { R( R4 m, O0 u
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。 ( +)# l9 _; w0 M. E' E3 y8 A
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。( )
4 o1 X! t; c' h4 @- L/ ~4 U% W) Y, o2 s* Z% k
选 择 题
5 C' p9 v6 B0 V: Y( B4 Z5 j+ a0 a1.关于SF6气体的叙述正确的是: R% b% S, W' Z$ O# v
A、SF6是一种无色、无味、无嗅、不可燃且不助燃的堕性气体 *
# V7 \' B# o; ?! a4 zB、SF6是一种有色、有味、无嗅、不可燃且不助燃的堕性气体。 a" ]" _+ a3 L! r; v3 h9 S$ |
C、SF6是一种无色、有味、无嗅、可燃的气体。
7 [# a8 o+ ?$ X0 rD、SF6是一种无色、无味、无嗅、但可助燃的气体。
9 [ v# V6 l" x& G2.关于SF6气体的叙述错误的是
; h+ x/ w j! {) t! V( G! uA、六氟化硫气体的导热能力比空气好) D5 t8 O" c4 g$ S% v9 h4 ~
B、六氟化硫气体的热导率(导热系数),在常温下比空气低% z! k; ^+ o& N x3 H" V8 N1 O
C、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*
9 |' E- c3 z7 e9 E9 VD、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5 r+ U9 ?# O& `' k7 X2 u, ^
3.关于SF6气体的叙述正确的是 ( z# f7 C. X* |$ |* q- t
A、六氟化硫气体易导电、易电离/ n+ C5 f5 Z V0 F
B、六氟化硫气体易导电、但不易电离、热稳定性高9 P2 I( C5 A( X0 ?# O$ @
C、六氟化硫气体不易导电、不易电离且热稳定性高 ** B( n( C) @# @8 X6 g% ]) V
D、六氟化硫气体化学性能活泼,易溶于水和变压器油中( i4 g$ o. l U1 J8 J
4.关于SF6气体的叙述错误的是 ; `( W1 T1 o/ E) _. x
A、六氟化硫分子具有极强的负电性、& q! u; i( Q z# }1 U2 j- x: e
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1 d/ }8 [8 h( }! B
C、六氟化硫气体介电强度恢复极快- n' s+ Q" o/ O+ f. L
D、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 *- j% V+ o/ o8 Z( J) L3 ^6 K
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2 F' g5 ]$ p0 H
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。 *
4 ]( y& X: @0 u( l) [; z1 a7 }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。1 f- @+ m) ?) R$ R9 O
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。
5 U) Q/ Z% ], m5 R$ CD、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。
& [' U# a" s# h6.HPL145/20C1型断路
$ Y, s2 p* \+ n# m, E6 t/ f5 M* uA、额定电压145kV、额定开断电流250A、额定关合电流(峰值)62.5kA
& A6 G/ k; ~: X+ I. YB、额定电压145kV、额定开断电流2500A、额定关合电流(峰值)62.5kA *2 @& v# n6 M2 }$ [- n# b3 ]) Q
C、额定电压145kV、额定开断电流2000A、额定关合电流(峰值)62.5kA
& Z6 [5 N/ `6 nD、额定电压145kV、额定开断电流20kA、额定关合电流(峰值)62.5kA0 K# G& t; K, M N
8 t& W, B1 @1 o& l/ ^
[ 本帖最后由 bdlzh 于 2008-6-8 14:25 编辑 ] |
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