第二節 瓷柱式SF₆斷路器

瓷柱式SF₆斷路器又稱支持瓷套式SF₆斷路器或敞開式SF₆斷路器。斷路器的外形與壓縮空氣斷路器或少油斷路器極為相似。帶電部分與接地部分的絕緣由支持瓷套承擔。滅弧室安裝在支持瓷套的上部，亦裝在瓷套內，一般每個瓷套內裝一個斷口，隨著額定電壓的提高，支持瓷套的高度以及串聯滅弧室的個數也增加。支持瓷套的下端與操動機構相連。通過支持瓷套內的絕緣拉桿帶動觸頭完成斷路器的分合閘操作。瓷柱式斷路器的特點是裝配成標準的斷口單元后，通過積木式搭配可組裝成各不同電壓等級的斷路器，產品的系列性好，但其抗震性能不如罐式斷路器。

一、220kV SF₆斷路器

圖2－8是LW₁—220型SF₆斷路器的結構原理圖，兩個裝在瓷套內的滅弧室與支持瓷套裝配成T字形，每個滅弧室上均有均壓電容器。滅弧室采用壓氣式定開距雙噴口結構，與西門子公司3AS型的設計原理相近，都采用液壓機構操動，但產品內部結構各有些差異，主要是開距、噴口材料及形狀等。外形結構見圖2－8。

二、FA型SF₆斷路器

FA型系列斷路器的基本單元有單個滅弧室和V字形布置的雙滅弧室的兩種瓷柱單元，可以用這種基本柱單元應用積木式結構的搭配組裝成單柱單斷口、單柱雙斷口、雙柱三斷口、雙柱四斷口、三柱六斷口等不同組合（見圖2－9）。

40kA及以下的單柱單斷口沒有并聯電容，50kA及以上的單斷口和兩個及以上斷口時，在每個斷口旁邊都并聯一個電容。500kV及以上電壓級使用的斷路器還裝有合閘電阻，電阻單元與支持瓷套成T字形布置，與主滅弧室瓷套錯開以提高絕緣水平。滅弧瓷套、支持瓷套與合閘電阻瓷套內都充SF₆氣體，充氣氣壓為7.0bar（絕對壓力）所配用的液壓操動機構有液壓合閘、彈簧分閘和液壓合、分閘兩大類，液壓機構配有兩個分閘線圈和一個合閘線圈。

（一）FA—2型SF₆斷路器

圖2－10是FA—2型斷路器的結構原理圖，兩個滅弧室1組裝成V定形裝于三通聯箱（俗稱三角機構箱）頂部，每個斷口并聯一個電容器4，三通聯箱8的下端裝支持瓷套9，內裝絕緣拉桿10，瓷套下端經連接法蘭與液壓機構連接后裝于支架17上。消弧室瓷套是鼓形的，內裝壓氣式變開距結構滅弧室，動靜觸頭間絕緣強度與均壓環離瓷套內壁之間的距離有很大影響，為了避免開斷過程中產生的熱游離氣體導致間隙擊穿或由于電弧熱輻幅射使瓷套損壞，動靜觸頭均壓環離瓷套內壁的間隙不能太小，因此瓷套只得采用鼓狀結構。

滅弧室的動觸頭實際上是管狀的，動觸頭行程約為150mm，超行程50mm，觸頭分開后約3ms后吹氣，觸頭分閘速度約7m/s，絕緣噴嘴由填充A1₂O₃的聚四氟乙烯制成。

（二）FA—4型SF₆斷路器

FA—4型斷路器的滅弧室與FA—2型所使用的結構一樣是變開距壓氣式結構，由于裝有合閘電阻用五通聯箱代替了三通聯箱，由于對地絕緣加大，支持瓷套的總高度增加，四個斷口采用雙柱積木式結構。支架及支持瓷套等部位的構造與FA—2型完全相似，支持瓷套上端的連接部分則不相同（見圖2－11）。每柱有兩個合閘電阻單元分裝于兩側，與支持瓷套成T形布置，合閘電阻單元的內部裝100Ω阻值的電阻片和一對動靜輔助觸頭，操動輔助觸頭的開距為63士3mm，當液壓機構的工作缸向上運動時，絕緣拉桿驅動連桿系統使主回路觸頭和合閘電阻的輔助觸頭同時向合閘閉合方向移動，但輔助觸頭比主回路斷口提前7～11ms接通，待主回路接通后即行復歸。

合閘電阻片的總電阻值是（400±5%）Ω，由四個電阻元件串聯組成，因此每相FA—4斷路器有四個輔助斷口，允許在最高相電壓下合閘四次，每兩次合閘間隔時間180s，在兩倍最大反相電壓下合閘兩次，兩次合閘的間隔時間為15min。