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一般將適用于額定電壓 3.6kV 等級及以上的斷路器統(tǒng)稱為中高壓斷路器,其具有強大的滅弧能力和開斷能力,主要用于電力系統(tǒng)中運行的戶內和戶外電力控制設備。行業(yè)中通常按照滅弧介質分為油斷路器、空氣斷路器、真空斷路器和SF6 斷路器。
目前,油斷路器、空氣斷路器在中高壓領域已逐步被淘汰,真空斷路器在中壓領域 10kV-40.5kV 等級應用非常廣泛,SF6 斷路器則普遍用于 40.5kV以上的高壓、超高壓、特高壓領域。真空斷路器的滅弧在高度密封的真空室內進行,當短路發(fā)生時,真空室內的兩個觸頭迅速拉開使電弧熄滅,同時滅弧室的所有材料均以潔凈的狀態(tài)保持在整個壽命期間。
真空斷路器具有無污染、體積小、重量輕、操作簡單、易維護、適用于頻繁操作、滅弧不用檢修等優(yōu)點,廣泛應用于各類工業(yè)企業(yè)、公用設施、發(fā)電廠、變電站等行業(yè)中。SF6 斷路器利用 SF6 氣體作為滅弧介質和絕緣介質,滅弧系統(tǒng)在吹滅電弧過程中可以實現(xiàn)氣體封閉系統(tǒng)的循環(huán)使用,實現(xiàn)無火災危險和不排向大氣的功能。SF6 斷路器切斷能力大,在自由開斷情況下,其切斷能力比其他斷路器(如空氣斷路器)高 10 倍左右。
從發(fā)展歷程來看,我國中高壓斷路器產品可分為三個發(fā)展階段:
第一階段(20 世紀 80 年代前):以油斷路器、空氣斷路器為主,技術較落后。油斷路器容易引發(fā)高溫油噴濺,形成大面積的燃燒,安全性不佳;而空氣斷路器滅弧器的性能較差。這一時期因真空斷路器及 SF6 斷路器研發(fā)技術不足,國內中高壓斷路器仍處于電壓等級以 220kV 及以下少油斷路器為主的仿制與國內自行研制相結合階段。
第二階段(20 世紀 80 至 90 年代):真空斷路器和 SF6 斷路器各自均得到長足的發(fā)展,油斷路器、空氣斷路器基本淘汰,真空斷路器在部分中壓領域逐步替代 SF6 斷路器。二十世紀末,ABB、西門子(SIEMENS)、施耐德電氣(Schneider)、東芝、伊頓電氣(EATON)等大公司先后在中國設立真空斷路器、SF6 斷路器合資或獨資企業(yè),促使無油開關在中國飛躍發(fā)展,基本滿足了以 220kV、550kV 為主網架的國內電力工業(yè)發(fā)展需求。
第三階段(21 世紀以來):形成以真空斷路器為主導的中壓產品體系及以SF6 斷路器為主導的高壓、超高壓、特高壓產品體系。21 世紀以來,我國對高等級電壓輸配電設備的需求不斷提高,作為電力系統(tǒng)運行中起控制和保護作用的重要設備,國內中高壓斷路器行業(yè)已分化形成了以真空斷路器為主導的中壓產品體系及以 SF6 斷路器為主導的高壓、超高壓、特高壓產品體系,且產品設計水平、制造能力不斷提升,智能化水平得到顯著提高。
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