某變變電站長(zhǎng)年平均氣溫在3.4℃，夏季最高氣溫在39.4℃，冬季最低氣溫看達(dá)到﹣42.7℃，年平均封凍天數(shù)為133天。溫差較大，對(duì)戶外電氣設(shè)備的使用環(huán)境要求較高。35kV變電所使用的SF6斷路器在冬季運(yùn)行中，當(dāng)環(huán)境低于﹣39℃時(shí)，出現(xiàn)SF6氣體壓力下降（降至0.39MPa）而閉鎖斷路器控制回路的現(xiàn)象。而室內(nèi)使用的10kV的SF6斷路器在冬季運(yùn)行時(shí)，開(kāi)關(guān)室的溫度保證在﹣5℃以上，所以戶內(nèi)SF6斷路器未出現(xiàn)上述問(wèn)題。

SF6是一種大分子量，密度較大的氣體，其臨界溫度（即通過(guò)加大壓力可使之液化的最高溫度）為﹣45.6℃（N₂為﹣147℃，O₂為﹣118.8℃），常溫下SF6氣體壓力與溫度成正比，壓力為SF6氣體的絕緣強(qiáng)度有較大的影響，在較均勻電場(chǎng)下，絕緣強(qiáng)度隨氣體壓力的增加而增加，當(dāng)增量并不成線性比例。

SF6和其他物質(zhì)一樣，有固態(tài)、液態(tài)、氣體三種狀態(tài)，SF6物質(zhì)的三態(tài)轉(zhuǎn)化臨界點(diǎn)如圖1所示。

圖1SF6氣體三態(tài)圖 K-臨界點(diǎn)；T-熔點(diǎn)；S-升華點(diǎn)

圖1中KTS曲線表示氣態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)或固態(tài)的臨界線，也就是飽和蒸汽壓力曲線。曲線之右側(cè)為氣態(tài)區(qū)域，曲線之左側(cè)為液態(tài)和固態(tài)區(qū)域。由圖1中更可以查得，﹣20℃時(shí)額定壓力為0.6MPa，絕對(duì)壓力為0.7MPa的SF6氣體，可查得其密度約為47kg/m³，相應(yīng)的液化溫度約﹣26℃。有的斷路器的額定壓力為0.45MPa，所以，當(dāng)環(huán)境溫度為﹣37℃時(shí)，斷路器本體內(nèi)的SF6氣體就會(huì)轉(zhuǎn)化為液態(tài)。如果此時(shí)分閘，斷路器的滅弧能力將會(huì)降低，可能造成斷路器事故。

對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行探討分析可知，SF6型斷路器的使用環(huán)境條件為﹣30~+40℃，額定壓力0.45MPa,閉鎖壓力0.4MPa，分析結(jié)果也可以用玻義耳一馬略特氣體狀態(tài)方程PT/T=P₁V₁/T₁進(jìn)行計(jì)算驗(yàn)證。其中：P為壓力；V為體積；T為絕緣溫度；P₁為變化后壓力；V₁為變化后體積；T₁為變化后溫度。

當(dāng)體積不變，SF6氣體壓力隨著溫度的變化而變化，可計(jì)算出LM8-35型斷路器的SF6氣體壓力變化值，將參數(shù)代入式中得

P₁=P×T₁/V₁=0.45×（273-39）/（273+20）=0.36（MPa）

當(dāng)SF6氣體溫度由20℃變至﹣39℃時(shí)，SF6氣體壓力由0.45MPa變至0.36MPa，已經(jīng)低于閉鎖壓力0.4MPa了。

根據(jù)斷路器的控制保護(hù)原理可見(jiàn)，斷路器本體中的SF6氣體壓力，由裝于操作機(jī)構(gòu)箱的壓力表監(jiān)測(cè)，當(dāng)壓力由于溫度影響降至0.4MPa時(shí)，壓力表的常開(kāi)接點(diǎn)打開(kāi)，閉鎖了斷路器的跳閘回路。如果這時(shí)線路發(fā)生故障，保護(hù)啟動(dòng)后，而斷路器不能可靠動(dòng)作，將會(huì)引起事故擴(kuò)大，造成保護(hù)越級(jí)動(dòng)作，或者是設(shè)備損壞事故的發(fā)生。

通過(guò)上述分析，可知造成SF6氣體壓力下降而閉鎖斷路器控制回路的現(xiàn)象是由溫度降低引起。

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