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"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 |
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简 答 题
A F7 {8 z- {0 i/ j& }8 M/ q1.六氟化硫断路器的特点有哪些?
# i0 `! C6 e' I3 K, g 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。; ^9 U, A' D5 K% E5 B% c
2.SF6断路器有哪些优点?
' [3 {+ l% ?1 `( c( mSF6断路器优点是
, j0 ?+ N! ]) w- R1 s% |1)开断容量大 其额定开断电流可达 40~63 kA,最大可达80kA。
6 o8 I" P% w: l' G, o2)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。, D6 D: o2 F& b& z; {; `0 \
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 W* w7 P- I) N
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。0 A9 o4 p8 R% i! j# X0 I+ M, |
5)噪声低、适于频繁操作。
; C9 [8 d0 w' Z( g1 I( P6)没有火灾危险。# m6 j4 s# a7 i+ N2 h! B+ A
3.SF6断路器有哪些缺点?: }5 u; Q, ]$ u
SF6断路器的缺点是:
! N+ a$ e( M& l1 C8 E 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。
& q$ X3 @5 T7 b8 K/ ?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。
9 }$ p" X% Q6 e |& R$ M. t4.六氟化硫气体有毒吗?在使用时应注意什么?
# N% C" H/ o+ H4 e 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。
- C) J# J2 U/ `0 @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。
3 i$ v; K3 B8 o9 p9 }) C, \ 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%。
$ @1 w x. q, P$ w+ {, [6 |9 [* F5.简述六氟化硫断路器的结构。
8 ?9 ~1 Q! }) k3 W& r5 z5 @8 [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。& i: e, L' P' x( ^* V& f$ N
(1)断路器本体1 A7 q5 }+ t z# H% O
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 r3 b/ \) W( [" b" T
(2)机械传动部分: X, m2 J* m) c7 b4 q( L
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。7 W2 y2 L; s7 \, C6 _* ~5 V) E
(3)导电回路& D# a2 ?' q1 O( r
由上接线座、触指、动触头和下接线座等组成。
4 v, k& q8 R' k. f8 }) M6.试述六氟化硫断路器的分、合闸操作过程。3 [7 }5 u( t" s- ]) J
六氟化硫断路器的分、合闸操作过程如下:
! E: O8 G: \% [6 I(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;5 a( F* m* m/ a6 k% A( e
(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。( m4 Y: Q' a, i6 G
7.简述六氟化硫断路器的灭弧原理。* T3 l Z: x( R' V! {. i
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 {. |" l; D+ M2 J# d 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。9 k: H1 F/ E' k- \, F
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。; A T9 t- w# A+ ]$ ~
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。5 I" @! E1 I. y5 \; r W8 i
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。% S$ a$ }9 d, E# K( V, r
9.试述六氟化硫热膨胀式断路器灭弧原理。
$ q( E& @1 _+ K+ ^! C; ` 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。
4 x8 s6 Q, i( R$ b" Y, ~: _$ L这种断路器的膨胀吹弧分三步:
, ]: n6 L- w( j% W h2 \' p6 _* |4 G①被电弧加热的气体通过进气孔而进入压力室;
# k" C" N( U! X. S②热气与室内原有的冷气混合,形成高压力低温混合物;
7 z1 r/ K+ G& {' z3 Y' S③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。
( i$ V% @5 w N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。
5 H1 O v% D) {10. LN2-10型六氟化硫断路器是如何灭弧的?
' R5 R- o7 |4 k( PLN2-10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。. s1 o" ~6 j- a5 ^, |0 ~
2 D q/ y2 O) I# R. h) _+ N2 W% \$ M8 P
填 空 题. x6 t# f! s9 D! ^6 m* S
1.六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。
+ A5 Z$ l A$ C3 S" H/ u$ z( V4 i2.六氟化硫气体总的导热能力比空气(好)。9 {+ D/ z% |0 T; h b X S
3.六氟化硫气体(不易)导电、(不易)电离且热稳定性高。
. @8 ?% L( J% t4.六氟化硫分子的结构呈正(八)面体,属于完全对称形。
# X5 G8 Z% [3 f6 A" r1 m1 _;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. L& g2 l7 Q0 t5 @
6.六氟化硫分子具有极强的(负)电性。8 `$ O' Q* W1 _; T
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)。
_/ a! q9 c- D/ ^& a$ \ h8.六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。( i- F# W. r: P6 b3 K& Y$ f
9.六氟化硫气体介电强度恢复极(快)。/ h9 C, J/ |4 ^& j# X" I$ b) X. V/ ?
10.六氟化硫气体在(电弧的高温)作用下能产生有毒的氟化物。
; ?, r8 }9 w* _" D* A. q11.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。
7 e- o2 s! d% [. k; L3 u) C+ x12.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。
1 i1 q2 ^+ g# S+ H0 ?13.SF6断路器结构上应尽量避免(棱角),采用(同轴圆柱体)结构。+ _+ @3 h; B6 O8 E$ T$ \
14.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。 `' U6 x9 U0 L7 |/ Q% V
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。& p/ l: N0 d% {" r. q. w6 i
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。- Z9 c Z; T# p) [0 [) }
17.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。
' O8 Y5 N x& v* A18.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2 K l% A* a8 Q; \% _+ X8 _" L
: g3 f$ S: ?# M, K" G+ i判 断 正 误 题1 F9 C, x i. j5 I' Q% v
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。 ( +)
6 y( t# m! Q' @; }( p2.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。 ( )8 s# W/ l5 O" z8 k
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。 ( +)% K3 J s( ?9 r {
4.六氟化硫气体是一种无色、无味、无嗅、可燃气体。 ( )
. D$ a) l/ K! |9 j" w+ U5.HPL145/20C1型断路器额定电压为145kV。 ( +)( D, z( v# v7 \+ h& L
6.HPL145/20C1型断路器额定电压为20kV。 ( )0 v1 u4 M7 [6 N7 P2 i4 j
7.HPL145/20C1型断路器额定电流为2kA。 ( +)0 `( K7 q. g3 Q. W
8.HPL145/20C1型断路器额定电流为20kA。 ( )
3 Z1 n O1 G! Z; W2 y# |& D1 @9.六氟化硫热膨胀式断路器,属自能吹弧式原理。 ( +)
\3 v+ ^2 ?: U, E8 K$ _3 F& k10.六氟化硫热膨胀式断路器,属外能吹弧式原理。 ( )
: _: L, f) T# ~' e& f: S h11.六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。 ( +)
9 s' g& _; R0 M; ^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。 ( )( ?, b/ W& N' g: ~+ E* y& R
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。 ( +)
1 N: \% P3 x, z: ~4 O14.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。( ), ?9 t& L8 n, d3 |
/ o4 ^* h3 ?1 r# Q8 d5 J$ D3 j6 p
选 择 题
, T4 b2 X0 t) {5 ?2 g1.关于SF6气体的叙述正确的是
# ]5 S7 w' d* lA、SF6是一种无色、无味、无嗅、不可燃且不助燃的堕性气体 *6 F6 A0 T# s6 T7 ^/ f5 }( i
B、SF6是一种有色、有味、无嗅、不可燃且不助燃的堕性气体。
4 M3 w; A3 Q$ m6 r' Y5 K3 UC、SF6是一种无色、有味、无嗅、可燃的气体。
s8 v2 |% t' H. W6 f# VD、SF6是一种无色、无味、无嗅、但可助燃的气体。# ^4 E- U& R; y# P! M
2.关于SF6气体的叙述错误的是" n! T9 b A! o0 `# M/ W' G
A、六氟化硫气体的导热能力比空气好8 ?3 Q/ g4 I1 ]# p- E' N* w
B、六氟化硫气体的热导率(导热系数),在常温下比空气低
/ A3 E; y, g( E! bC、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*
: `1 @9 S) u, { z% T4 _& y. eD、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- k3 v8 `+ o$ J% r3 i7 G" f9 u
3.关于SF6气体的叙述正确的是 ! t0 |. W, D X5 L% k" I
A、六氟化硫气体易导电、易电离
3 O# M6 l7 }5 T* T4 L- w# PB、六氟化硫气体易导电、但不易电离、热稳定性高
) E; h0 t: c9 v# e9 P% R* u& U* F2 nC、六氟化硫气体不易导电、不易电离且热稳定性高 *& _& ^% w8 R5 G% a3 V
D、六氟化硫气体化学性能活泼,易溶于水和变压器油中5 u+ n3 ]% `" c' a: L
4.关于SF6气体的叙述错误的是 $ K' f; g' H/ k. B- ^4 }6 M
A、六氟化硫分子具有极强的负电性、
- G0 ]$ Q! l0 d( KB、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% D5 A( I! D6 S3 W" o5 |
C、六氟化硫气体介电强度恢复极快; [9 ~9 k- i2 o0 A( h4 ?& x! A
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 *, h( w' b, O$ t
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. c$ |+ R( E- d
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。 *
$ v* e9 u5 `0 W: e1 Z4 iB、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。
& T3 _( F1 u$ {, c e1 IC、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。" s( |' O3 c! k# P+ [* i; Q
D、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。
. B3 ~5 R. W7 p+ G0 L) t6.HPL145/20C1型断路6 z( a+ c" p2 P1 Y7 y/ W
A、额定电压145kV、额定开断电流250A、额定关合电流(峰值)62.5kA( c! G7 n" M4 _" S9 w+ c8 ]
B、额定电压145kV、额定开断电流2500A、额定关合电流(峰值)62.5kA *% o9 N- v# |+ o) d* J
C、额定电压145kV、额定开断电流2000A、额定关合电流(峰值)62.5kA# x/ f5 Q ]5 a) I: e' o. _
D、额定电压145kV、额定开断电流20kA、额定关合电流(峰值)62.5kA/ y2 z& i' a. N! V
! h5 O( G V( x& d7 f: f[ 本帖最后由 bdlzh 于 2008-6-8 14:25 编辑 ] |
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