2024年9月26日发(作者：谢高义)
维普资讯
市 场Ｍａｒｋｅｔ
高压及超高压ＳＦ６断路器
和Ｇ Ｉ Ｓ市场与技术进步
■西安高压电器研究所 李建基
高压及超高压ｓＦ 断路器和
ＧＩＳ市场
６５５台，隔离开关１７７４组。从国内产品
率９０．８％。其中７５０ ｋＶ ２台，５５０ ｋＶ
和进口／合资产品所占比例看，在５５０ ｋＶ
２ ２３４台，３６３ ｋＶ ７５０台，均为ＳＦ 设
级，ＧＩＳ国内产品占１６％，进口／合资 备；２５２ ｋＶ １５ ７９１台，无油化率９４．０％；
我国电力工业的持续快速发展，为 产品占８４％，高压断路器国内产品占
１２６ ｋＶ ４０ ０２３台，无油化率８３．２％；
高压开关制造业提供了广阔的发展空
７．７％，进口／合资产品占９２．３％；在
７２．５ ｋＶ ６ ５８２台，无油化率７４．２％；
间，这从各类型高压开关产品产量逐年
２５２ ｋＶ级，ＧＩＳ国内产品占４２．６％，进
４０．５ ｋＶ ５３ ２６２台，无油化率８４．２％；
增长上可明显看出。根据高压开关行业 口／合资产品占５７．４％，高压断路器国内
１２ ｋＶ ２１６ ６５０台，无油化率９３．９％。
协会最新统计，２００６年相比２００５年，各
产品占７４．４％，进口／合资产品占７５．６％。 ２００６年高压开关设备有较大幅度的
类高压开关产品的产量都有明显增长，
该例更加说明在高压超高压领域，进口／ 增长，同比增长率在５．６％～３７．３％。特
有的甚至幅增较大。
合资产品占取了国内相当大的市场。
别是为适应建设国家坚强电网的要求及
在ＧＩＳ方面，２００１年我国还不能生
今后ＧＩＳ将有更大的市场。如上海
西北７５０ ｋＶ输变电工程的全面启动，
产５５０ ｋＶ ＧＩＳ，而到２００６年，已生 变电站的２５２ ｋＶ和１２６ ｋＶ开关设备 ５５０ ｋＶ断路器同比增长率达￣１｜３７．３％，
产５５０ ｋＶ ＧＩＳ １０９间隔，较２００５年增 今后都将以ＧＩＳ为主。又如到２００４年
３６３ ｋＶ断路器同比增长率达到１７．０％，
长２７间隔，增长３２．９％；２５２ ｋＶ ＧＩＳ
底，华东电网１１０ ｋＶ及以上线路共有
远远高于其他电压等级的设备。
２００６年产量达１ ６３３间隔，较２００５年
１ ８１２间隔ＧＩｓ在运行，其中江苏省 电力部门对ＧＩＳ情有独钟，主要是
９６３间隔增加６７０间隔，增长６９．５７％； ＧＩＳ装用量为８８６／７６１间隔（总间隔／ 因为这些产品属于高科技，具有独特优
１２６ ｋＶ ＧＩＳ ２００６年产量达３ ６６４间隔，
断路器间隔），上海市ＧＩＳ为４８１／３６２间
势。ＧＩＳ减少了占地面积，不受外界环
较２００５年２ ６７１间隔增加９９３间隔，增
隔，自２１世纪以来，华东电网ＧＩＳ装用
境影响，且运行可靠性高，因而在经济
长３７．１８％。
量明显增多。还有广东应用ＧＩＳ规模从
发达地区，如上海、江浙、广东等地成
我国高压开关市场，目前国内
２０００年的６８４间隔增加到２００６年的
为首选产品。江苏２００３年下半年￣Ｕ２００４
５５０ ｋＶ ＳＦ 断路器和ＧＩＳ开关设备约
２ ６６４间隔，几乎每年翻一番。
年中，新增２５２ ｋＶ ＧＩＳ就有５０间隔，
占８０％，国内２５２ ｋＶ约占５０％，１２６ ｋＶ
电网的大发展对高压开关的需求大
１２６ ｋＶ ＧＩＳ ３１７间隔，几乎每年翻一
约３０％还被进口／合资的国外技术产品 幅增加，以国网公司为例，截至２００６年
番。这些ＧＩＳ变电站基本分布在重要的
占领。２００５年，国家电网公司对新工程 底，国家电网公司系统（以下简称“、公 工业基地和密集的调度用户中心。
的输配电设备采取集中招评标的方式采
司系统”）１２～７５０ ｋＶ高压断路器（含
购，１年内共招标６次，共采购￣Ｉ］ＧＩＳ ２００ ＧＩＳ间隔）在运量总计为３３５ ２９４台，同
间隔，混合技术开关设备８套，断路器
比增加２９ １２３台，增长９．５％，无油化
高压断路器技术的进步
简化结构、减少断口数是提高断路
８ｌ 电力设备Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ
维普资讯
器可靠性和减少ＳＦ 气体用量和排放量 开关设备用ＳＦ 气量超过１００ ｋｇ（压力
的有效措施，这反映出高压断路器技术
至５００ ｋＰａ）。
的进步。５５０ｋＶ ＳＦ 断路器的断口数已
西开５５０ ｋＶ单断口罐式断路器。
西开电气公司最新研制成５５０ ｋＶ／５０ ｋＡ
西开电气公司自主开发的８００ ｋＶ
单断口罐式ｓＦ 断路器如图２所示。
由双断口减为单断口，大大减少了零部
高压ＳＦ 双断口罐式断路器和５５０ ｋＶ
件数和用气量，日本早已开发出５５０ ｋＶ
ＳＦ 单断口罐式断路器，被评为２００５年
单断口ＳＦ 断路器，我国最近也已开发
高压开关行业的十件大事之一。平高也
出５５０ ｋＶ单断口ＳＦ 断路器。
以日本东芝公司的５５０ ｋＶ ＳＦ 为
先后开发出５５０ ｋＶ单断口断路器。
西开８００ ｋＶ双端口罐式ｓＦ 断路器。
例，若以双断口断路器的参数为１００％
西开电气公司自主研发的、具有自主知
计，则单断口断路器的质量减至约
识产权的８００ ｋＶ高压ＳＦ （双断口）罐
７０％，零件数减至约７０％，充气量减至
约６０％。罐式断路器本身用气量大，若
以５５０ ｋＶ双端口罐式断路器用气量为
ｌ（）（）％（５００ ｋｇ）计，单断口相比双断
口减至６０％，ｌ台断路器就可减少用气
量２００ ｋｇ。
据资料介绍，ｌ９７６年日本５５０ ｋＶ
罐式断路器为４断口，１９９３年为单断口，
ｌ９７６年５５０ ｋＶ罐式断路器ＳＦ 用气量
为２ ０００ ｋｇ，ｌ９９３年则减为７２０ ｋｇ，
减少了６４％，这说明减少断口数对减少
ＳＦ 用气量有明显效果。
日本三菱公司对５５０ ｋＶ ＳＦ 断路
器的灭弧单元作了分析比较。在减少零
件方面，若以４断口灭弧单元的零件数
为ｌ００％计，则双断口灭弧单元将零件
数减为３１％，单断口灭弧单元进一步改
进开断能力，取消电容器单元，采用同步
受控操作技术后，可将零件数减为ｌ１％。
在减少ＳＦ 排气量方面，单断口灭
弧单元的用气量为４断口灭弧单元的
４０％，这对减少温室效应大大有利。集
中力量减少ＳＦ 气体的排放量，措施有：
（１）减少ＳＦ 在生产过程中的排放；
（２）减少ｓＦ 电器设备生产过程中的
排放；
（３）减少ＳＦ 电气设备运行中的泄
漏，时刻监测，及时修复；
（４）减少ＳＦ‘电气设备报废时的排放；
（５）改进ＳＦ 电气设备结构，减少气
体用量，减少气体泄漏。
应当指出，ＳＦ 气体因有优异的绝
缘和灭弧性能，主要用于电力工业。电
力工业占ＳＦ 气体总用量的８０％以上，
而电力工业中，主要用于开关设备，占
其中８０％以上，在开关设备中，中压开
关设备占用气量约ｌ０％，而高压及超高
压开关设备占９０％。例如，ｌ面中压气
体绝缘开关柜用ＳＦ 气量不到１０ ｋｇ（压
力＜５０ ｋＰａ），而ｌＩ可隔高压气体绝缘
式断路器完成了样机制造、装配调试等
工作，并在国家高压电器质量监督检验
中心通过了型式试验。这标志着我国已
经掌握了特高压开关设备的核心技术，
并具备了特高压开关设备设计、研发和
小批制造能力。该产品已于２００７年８月
ｌ８日从西开运往７５６ ｋＶ输电线路后续
工程一银川东麦电站。
该断路器的灭弧室为双断口串联结
构。为抑制操作过电压，断路器并联一
定数量的合闸电阻；在主触头的断口间
并联一定数量的电容器，保证电压在触
头间的合理分配，如图ｌ所示。
图１ ８００ ｋＶ双断ＩＺ／＂罐式断路器
断路器配用ｌ台大功率气动弹簧操
动机构，该机构操作功率大，技术成熟。
西开电气公司自主研发出充气套管，通
过大量的电场模拟计算，设计出了合理
的内部结构，解决了电压沿套管轴向分
布不均的问题，降低了套管的高度。
在研发过程中，通过大量的电场、
气流场计算，不断对灭弧室进行修改设
计，确保了灭弧室具有良好的电场分
布、气流场分布和温度场分布。
该断路器额定参数为额定电压为
８ ００ ｋＶ，额定电流为４ ０００ Ａ，额定
短路开断电流为５０ ｋＡ，额定雷电冲击
耐受电压为（２ ｌ（）（】＋６５０）ｋＶ，额定
工频耐受电压为（９６０＋３２０）ｋＶ。
图２ ５５０ ｋｖ／５０ ｋＡ单断ＩＺ／＂ＳＦ６
断路器
５５０ ｋＶ／５０ ｋＡ单断口罐式ＳＦ 断
路器的开发，使５５０ ｋＶ ＧＩＳ进一步小
型化成为可能，并为进一步研ｆｆｌ８ｏｏ ｋＶ
断路器奠定了技术基础。
西开电气公司于ｌ ９９９年开始启动
５５０ ｋＶ单断口罐式ｓＦ 断路器的研制计
划。ｌ９９９年研制成功了３６３ ｋＶ／５０ ｋＡ
单断口ＳＦ 断路器，在此基础上，利用
计算机解析技术，提高了ＳＦ 气体额定
压力（０．６ ＭＰａ）和分闸速度，对弧触
头和喷口形状作改进，优化了灭弧室结
构，从而开发出５５０ ｋＶ／５０ ｋＡ单断
口罐式ＳＦ 断路器样机。该样机分别在
国家高压电器质量监督检验中心和
ＫＥＭＡ试验站完成了绝缘试验及容性
电流、大容量开断等试验项目，并取得
试验合格证。
５５０ ｋＶ／５０ ｋＡ单断口罐式断路器
的主要参数为：额定电压为５５０ ｋＶ，额
定电流为４ ０００ Ａ，额定短路开断电流
为５０ ｋＡ，额定雷电冲击耐受电压
为（１ ６７５＋４５０）ｋＶ，额定工频耐受
电压为（６８０＋３ｌ８）ｋＡ。
该断路器为分相式，操动机构挂于
罐体的一端，电流互感器线圈置于套座
下方。灭弧室为单断口结构，其零部件
相比双断口减少约一半。该断路器配用
新型ＣＱ口一Ｉ型气动弹簧操动机构，可
实施分极操作，也可进行三级电气联动
操作。
５５０ ｋＶ／５０ ｋＡ单断口ＳＦ 断路器
的研制成功，大大提高了我国超高压
ＳＦ 断路器的制造水平。
２００７年第８卷 第１ １期 １０９
维普资讯
市 场Ｍａｒｋｅｔ
西开１ １００ ｋＶ罐式ｓＦ 断路器。西 减少断１３数和复合化，能有效地提高可
减为６０％（１５０ １（ｇ），占地面积减为６４％，
开研制出５５０ ｋＶ单断１３和８００ ｋＶ双
靠性和减少用气量排放，并使ＧＩＳ小型
新型复合式又将用气量进而减为４ ０％
断口罐式ＳＦ 断路器，在此基础上正积
化和轻量化。
极研制１ １００ ｋＶ罐式ＳＦ 断路器，如
图３所示。
将５５０ ｋＶ单断口断路器用于ＧＩＳ，
（１００ ｌ（ｇ），占地面积减为２７％。
在Ｃ ＧＩＳ方面，为了减少ＳＦ 气
则会大大减少ＧＩＳ的零件数，使ＧＩＳ小 体用量，将配用的ＳＦ 断路器最新用真
型化、轻量化且减少了用气量。Ｅｔ本提
空断路器取代。如日本富士公司最新开
供这样的经验：１９７１年日本５５０ ｋＶ ＧＩＳ 发的７７／８４ ｋＶ Ｃ ＧＩＳ，相比第一代
的断路器为４断口，ＧＩＳ零件数为１０ ６８２ Ｃ ＧＩＳ，占地面积减为１８％，体积减为
个（１００％），１９８４年减为双断１３，零件数
１５％，重量减为４０％，ＳＦ 气体用量减
减为５ ０２３个（４７％），１９９４年减为单断
为３５％。这就是说，ＳＦ．用量仅为１／３多。
３，零件数进而减为３ ３５５个（３１％）。这 在新一代Ｃ ＧＩ１Ｓ中，ＳＦ 气体仅用作绝
就是说，从４断口减为单断口，ＧＩＳ零件数
缘，ＳＦ 气体的压力为０．０７ ＭＰａ。
不到１／３，ｓＫ气体用量也减为３６％。
图５正在研发的１ １ ００ ｋＶ双断口
在高压超高压开关设备中，罐式断
在较低电压等级（７２．５～３００ ｋＶ），
路器又比瓷柱式ＳＦ 用气量大得多，而
Ｇ ＩＳ从分相式发展到三相共筒式一复 用气量最大的属气体绝缘全属封闭开关
合式新型复合式，从而使ＳＦ 气体 设备（ＧＩＳ）。由于罐式断路器和ＧＩＳ属
罐式断路器
平高５５０ ｋＶ罐式ＳＦ 断路器。采 用量也大为减少。以日本６６／７７ ｋＶ 低位布置，重心低，抗震性好，因此被日
用单断口设计，配用大功率液压操动机 ＧＩＳ为例，若以分相式用气量为１００％ 本大力采用。在日本，减少ＳＦ＾气体的用量
构，具有开断性能优越、机构性能可靠、
高当年引进法国技术时，５５０ ｋＶ是４个
断１３，经过不断地完善和自主创新，实
现了双断１３，继而完成了单断
—～
（２５０ ｌ（ｇ）计，占地面积减为１００％，则 和排放量引起制造商和用户的极大支持，
日本采用减少ＧＩｓ的断路器和元件复合化，
占地面积略有增加，复合型将用气量
减少了ＳＦ＾的用气量。取得的经验见表１。
表１ ＧＩＳ机构和气体使用量的变迁
苎 ｌ’’‘ｌ，，５ ｌ，∞ ｌＩ 峙椭●ｌ，螺
密封技术先进、设计参数高等优势。平 三相共筒式将用气量减为９０％（２２５ ｋｇ），
３。５５０ ｋＶ罐式断路器参数达 １
到５５０ ｋＶ／４ ０００ Ａ／５０ ｋＡ。额
‘‘＿－，７－ＩＹ‘ｌ珥
定短路开断电流下的累计开断
次数达到２０次，能集成块式、大
功率液压操动机构。该产品为
平高自主研发的新产品，拥有自
主知识产权。该产品为８００ ｋＶ
乃至１ １００ ｋＶ产品的研发打下
２：ｌ●－０Ｉ５－Ｉｖ锄
∞ 曩蓝冀Ｊ囊重
瞪
日
ｉｉｉｌ井鞠 ●００
●‘毫盘呈●共●
．墼 、、 惺曩ｉ ｌ
馒显 盈’ 一一
嚣．Ｆｌ●证 鼻静董纛 矗．●置矗
ＩＩⅢ Ｃ雎 翻。阿列 ＿
０ａ睡压盘． ●■■■饿■—兰馘Ｉ
——
———～
基簟菇－
、
量 重●蠡
～
霪 ＝
．
＝
’ —桶
唧脚
了良好的基础。
总之，对于特高压断路器，
西开在５５０ ｋＶ单断口断路器基
础上，正在研发１ １００ ｋＶ双断
童●ｔ曼栩纛何ｔｘ …
ｌ－正式 也占 — 高茜
～
豳 —、
ｓ¨－Ｉｖ锄
．
顷
∞ｔ蔓■ ・主●鼍主．｜ 瞩
ＶＨ ０ａＩ蜥日・●Ｉ蕾 ａ雌囊ｎ
口断路器，平高ｌ １００ ｋＶ特高
９９２
在１１０～１８７ ｋＶ ＧＩＳ中。１９７９年
三相共筒式结构，用气量减为５９％；１
３，用气量减为４３％。
ＧＩＳ，西开、平高、沈高三大特高压支
断路器（ＧＣＢ）为双压力式，单相式结
年ＧＣＢ改为单断１
由以可见，减少ＧＩＳ中ＧＣＢ的断１３
柱企业正在同国外企业合作，加紧研制
构，取用气量为１００％；１９８０年改单
压断路器已开始样机试验。对于特高压
工作。
国内企业必须在超高压特高压领域，
相式为三相共箱式结构，取用气量为
数，壳体由单相式改为三相共筒式及元
７０％；１９９１年元件采用复合式结构，用
件采用复合式结构，就能有效地减少高
压开关设备中ＧＩＳ的用气量。
加大开发力度，发挥自主创新能力，不断
气量为４０％。
在２２０～２７５ ｋＶ ＧＩＳ中。１９７４年ＧＣＢ 在减少ＳＦ ＧＩＳ用气量的同时，日
开发出更多更新更高水平的产品来。
ＧＩＳ技术的进步
Ｓ，
为双压力式，双断１３，主母线三相共简，
本还最新开发出７２．５ ｋＶ非ＳＦ ＧＩ
取用气量为１００％；１９８５年ＧＣＢ改为单 新型非ＳＦ ＧＩＳ用干压空气绝缘，压力
ＭＰａ，采用包覆电极的复合绝
９９０年ＧＩＳ改
为０．５
平高研发的８００ ｋＶ Ｇ１Ｓ，在断路器
断口，用气量减为５８％；１
缘，配用真空断路器，为真空断路器开
上实现了３大实效①是大功率液压操动机
为全三相共筒式结构，用气量减为４８％。
构；②是大容量灭弧室；③是高强度绝缘
在５５０ ｋＶ ＧＩＳ中。１９７４年ＧＣＢ为
发出高压力液体管，设计出新的隔离开
３，ＧＩＳ为单相式结构，取用气量为
关和支撑件，防止异物悬浮等，其参数
子，其参数敲到８００ ｋＶ／５ ０００ Ａ／５０ ｋＡ。
４断１
３，主母线
做到７２．５ ｋＶ／１ ２００ Ａ／２５ ｋＡ。●
ＧＩＳ的技术进步表现在简化结构、
１００％；１９８５年ＧＣＢ为双断１
０ 电力设备Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ
2024年9月26日发(作者：谢高义)
维普资讯
市 场Ｍａｒｋｅｔ
高压及超高压ＳＦ６断路器
和Ｇ Ｉ Ｓ市场与技术进步
■西安高压电器研究所 李建基
高压及超高压ｓＦ 断路器和
ＧＩＳ市场
６５５台，隔离开关１７７４组。从国内产品
率９０．８％。其中７５０ ｋＶ ２台，５５０ ｋＶ
和进口／合资产品所占比例看，在５５０ ｋＶ
２ ２３４台，３６３ ｋＶ ７５０台，均为ＳＦ 设
级，ＧＩＳ国内产品占１６％，进口／合资 备；２５２ ｋＶ １５ ７９１台，无油化率９４．０％；
我国电力工业的持续快速发展，为 产品占８４％，高压断路器国内产品占
１２６ ｋＶ ４０ ０２３台，无油化率８３．２％；
高压开关制造业提供了广阔的发展空
７．７％，进口／合资产品占９２．３％；在
７２．５ ｋＶ ６ ５８２台，无油化率７４．２％；
间，这从各类型高压开关产品产量逐年
２５２ ｋＶ级，ＧＩＳ国内产品占４２．６％，进
４０．５ ｋＶ ５３ ２６２台，无油化率８４．２％；
增长上可明显看出。根据高压开关行业 口／合资产品占５７．４％，高压断路器国内
１２ ｋＶ ２１６ ６５０台，无油化率９３．９％。
协会最新统计，２００６年相比２００５年，各
产品占７４．４％，进口／合资产品占７５．６％。 ２００６年高压开关设备有较大幅度的
类高压开关产品的产量都有明显增长，
该例更加说明在高压超高压领域，进口／ 增长，同比增长率在５．６％～３７．３％。特
有的甚至幅增较大。
合资产品占取了国内相当大的市场。
别是为适应建设国家坚强电网的要求及
在ＧＩＳ方面，２００１年我国还不能生
今后ＧＩＳ将有更大的市场。如上海
西北７５０ ｋＶ输变电工程的全面启动，
产５５０ ｋＶ ＧＩＳ，而到２００６年，已生 变电站的２５２ ｋＶ和１２６ ｋＶ开关设备 ５５０ ｋＶ断路器同比增长率达￣１｜３７．３％，
产５５０ ｋＶ ＧＩＳ １０９间隔，较２００５年增 今后都将以ＧＩＳ为主。又如到２００４年
３６３ ｋＶ断路器同比增长率达到１７．０％，
长２７间隔，增长３２．９％；２５２ ｋＶ ＧＩＳ
底，华东电网１１０ ｋＶ及以上线路共有
远远高于其他电压等级的设备。
２００６年产量达１ ６３３间隔，较２００５年
１ ８１２间隔ＧＩｓ在运行，其中江苏省 电力部门对ＧＩＳ情有独钟，主要是
９６３间隔增加６７０间隔，增长６９．５７％； ＧＩＳ装用量为８８６／７６１间隔（总间隔／ 因为这些产品属于高科技，具有独特优
１２６ ｋＶ ＧＩＳ ２００６年产量达３ ６６４间隔，
断路器间隔），上海市ＧＩＳ为４８１／３６２间
势。ＧＩＳ减少了占地面积，不受外界环
较２００５年２ ６７１间隔增加９９３间隔，增
隔，自２１世纪以来，华东电网ＧＩＳ装用
境影响，且运行可靠性高，因而在经济
长３７．１８％。
量明显增多。还有广东应用ＧＩＳ规模从
发达地区，如上海、江浙、广东等地成
我国高压开关市场，目前国内
２０００年的６８４间隔增加到２００６年的
为首选产品。江苏２００３年下半年￣Ｕ２００４
５５０ ｋＶ ＳＦ 断路器和ＧＩＳ开关设备约
２ ６６４间隔，几乎每年翻一番。
年中，新增２５２ ｋＶ ＧＩＳ就有５０间隔，
占８０％，国内２５２ ｋＶ约占５０％，１２６ ｋＶ
电网的大发展对高压开关的需求大
１２６ ｋＶ ＧＩＳ ３１７间隔，几乎每年翻一
约３０％还被进口／合资的国外技术产品 幅增加，以国网公司为例，截至２００６年
番。这些ＧＩＳ变电站基本分布在重要的
占领。２００５年，国家电网公司对新工程 底，国家电网公司系统（以下简称“、公 工业基地和密集的调度用户中心。
的输配电设备采取集中招评标的方式采
司系统”）１２～７５０ ｋＶ高压断路器（含
购，１年内共招标６次，共采购￣Ｉ］ＧＩＳ ２００ ＧＩＳ间隔）在运量总计为３３５ ２９４台，同
间隔，混合技术开关设备８套，断路器
比增加２９ １２３台，增长９．５％，无油化
高压断路器技术的进步
简化结构、减少断口数是提高断路
８ｌ 电力设备Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ
维普资讯
器可靠性和减少ＳＦ 气体用量和排放量 开关设备用ＳＦ 气量超过１００ ｋｇ（压力
的有效措施，这反映出高压断路器技术
至５００ ｋＰａ）。
的进步。５５０ｋＶ ＳＦ 断路器的断口数已
西开５５０ ｋＶ单断口罐式断路器。
西开电气公司最新研制成５５０ ｋＶ／５０ ｋＡ
西开电气公司自主开发的８００ ｋＶ
单断口罐式ｓＦ 断路器如图２所示。
由双断口减为单断口，大大减少了零部
高压ＳＦ 双断口罐式断路器和５５０ ｋＶ
件数和用气量，日本早已开发出５５０ ｋＶ
ＳＦ 单断口罐式断路器，被评为２００５年
单断口ＳＦ 断路器，我国最近也已开发
高压开关行业的十件大事之一。平高也
出５５０ ｋＶ单断口ＳＦ 断路器。
以日本东芝公司的５５０ ｋＶ ＳＦ 为
先后开发出５５０ ｋＶ单断口断路器。
西开８００ ｋＶ双端口罐式ｓＦ 断路器。
例，若以双断口断路器的参数为１００％
西开电气公司自主研发的、具有自主知
计，则单断口断路器的质量减至约
识产权的８００ ｋＶ高压ＳＦ （双断口）罐
７０％，零件数减至约７０％，充气量减至
约６０％。罐式断路器本身用气量大，若
以５５０ ｋＶ双端口罐式断路器用气量为
ｌ（）（）％（５００ ｋｇ）计，单断口相比双断
口减至６０％，ｌ台断路器就可减少用气
量２００ ｋｇ。
据资料介绍，ｌ９７６年日本５５０ ｋＶ
罐式断路器为４断口，１９９３年为单断口，
ｌ９７６年５５０ ｋＶ罐式断路器ＳＦ 用气量
为２ ０００ ｋｇ，ｌ９９３年则减为７２０ ｋｇ，
减少了６４％，这说明减少断口数对减少
ＳＦ 用气量有明显效果。
日本三菱公司对５５０ ｋＶ ＳＦ 断路
器的灭弧单元作了分析比较。在减少零
件方面，若以４断口灭弧单元的零件数
为ｌ００％计，则双断口灭弧单元将零件
数减为３１％，单断口灭弧单元进一步改
进开断能力，取消电容器单元，采用同步
受控操作技术后，可将零件数减为ｌ１％。
在减少ＳＦ 排气量方面，单断口灭
弧单元的用气量为４断口灭弧单元的
４０％，这对减少温室效应大大有利。集
中力量减少ＳＦ 气体的排放量，措施有：
（１）减少ＳＦ 在生产过程中的排放；
（２）减少ｓＦ 电器设备生产过程中的
排放；
（３）减少ＳＦ 电气设备运行中的泄
漏，时刻监测，及时修复；
（４）减少ＳＦ‘电气设备报废时的排放；
（５）改进ＳＦ 电气设备结构，减少气
体用量，减少气体泄漏。
应当指出，ＳＦ 气体因有优异的绝
缘和灭弧性能，主要用于电力工业。电
力工业占ＳＦ 气体总用量的８０％以上，
而电力工业中，主要用于开关设备，占
其中８０％以上，在开关设备中，中压开
关设备占用气量约ｌ０％，而高压及超高
压开关设备占９０％。例如，ｌ面中压气
体绝缘开关柜用ＳＦ 气量不到１０ ｋｇ（压
力＜５０ ｋＰａ），而ｌＩ可隔高压气体绝缘
式断路器完成了样机制造、装配调试等
工作，并在国家高压电器质量监督检验
中心通过了型式试验。这标志着我国已
经掌握了特高压开关设备的核心技术，
并具备了特高压开关设备设计、研发和
小批制造能力。该产品已于２００７年８月
ｌ８日从西开运往７５６ ｋＶ输电线路后续
工程一银川东麦电站。
该断路器的灭弧室为双断口串联结
构。为抑制操作过电压，断路器并联一
定数量的合闸电阻；在主触头的断口间
并联一定数量的电容器，保证电压在触
头间的合理分配，如图ｌ所示。
图１ ８００ ｋＶ双断ＩＺ／＂罐式断路器
断路器配用ｌ台大功率气动弹簧操
动机构，该机构操作功率大，技术成熟。
西开电气公司自主研发出充气套管，通
过大量的电场模拟计算，设计出了合理
的内部结构，解决了电压沿套管轴向分
布不均的问题，降低了套管的高度。
在研发过程中，通过大量的电场、
气流场计算，不断对灭弧室进行修改设
计，确保了灭弧室具有良好的电场分
布、气流场分布和温度场分布。
该断路器额定参数为额定电压为
８ ００ ｋＶ，额定电流为４ ０００ Ａ，额定
短路开断电流为５０ ｋＡ，额定雷电冲击
耐受电压为（２ ｌ（）（】＋６５０）ｋＶ，额定
工频耐受电压为（９６０＋３２０）ｋＶ。
图２ ５５０ ｋｖ／５０ ｋＡ单断ＩＺ／＂ＳＦ６
断路器
５５０ ｋＶ／５０ ｋＡ单断口罐式ＳＦ 断
路器的开发，使５５０ ｋＶ ＧＩＳ进一步小
型化成为可能，并为进一步研ｆｆｌ８ｏｏ ｋＶ
断路器奠定了技术基础。
西开电气公司于ｌ ９９９年开始启动
５５０ ｋＶ单断口罐式ｓＦ 断路器的研制计
划。ｌ９９９年研制成功了３６３ ｋＶ／５０ ｋＡ
单断口ＳＦ 断路器，在此基础上，利用
计算机解析技术，提高了ＳＦ 气体额定
压力（０．６ ＭＰａ）和分闸速度，对弧触
头和喷口形状作改进，优化了灭弧室结
构，从而开发出５５０ ｋＶ／５０ ｋＡ单断
口罐式ＳＦ 断路器样机。该样机分别在
国家高压电器质量监督检验中心和
ＫＥＭＡ试验站完成了绝缘试验及容性
电流、大容量开断等试验项目，并取得
试验合格证。
５５０ ｋＶ／５０ ｋＡ单断口罐式断路器
的主要参数为：额定电压为５５０ ｋＶ，额
定电流为４ ０００ Ａ，额定短路开断电流
为５０ ｋＡ，额定雷电冲击耐受电压
为（１ ６７５＋４５０）ｋＶ，额定工频耐受
电压为（６８０＋３ｌ８）ｋＡ。
该断路器为分相式，操动机构挂于
罐体的一端，电流互感器线圈置于套座
下方。灭弧室为单断口结构，其零部件
相比双断口减少约一半。该断路器配用
新型ＣＱ口一Ｉ型气动弹簧操动机构，可
实施分极操作，也可进行三级电气联动
操作。
５５０ ｋＶ／５０ ｋＡ单断口ＳＦ 断路器
的研制成功，大大提高了我国超高压
ＳＦ 断路器的制造水平。
２００７年第８卷 第１ １期 １０９
维普资讯
市 场Ｍａｒｋｅｔ
西开１ １００ ｋＶ罐式ｓＦ 断路器。西 减少断１３数和复合化，能有效地提高可
减为６０％（１５０ １（ｇ），占地面积减为６４％，
开研制出５５０ ｋＶ单断１３和８００ ｋＶ双
靠性和减少用气量排放，并使ＧＩＳ小型
新型复合式又将用气量进而减为４ ０％
断口罐式ＳＦ 断路器，在此基础上正积
化和轻量化。
极研制１ １００ ｋＶ罐式ＳＦ 断路器，如
图３所示。
将５５０ ｋＶ单断口断路器用于ＧＩＳ，
（１００ ｌ（ｇ），占地面积减为２７％。
在Ｃ ＧＩＳ方面，为了减少ＳＦ 气
则会大大减少ＧＩＳ的零件数，使ＧＩＳ小 体用量，将配用的ＳＦ 断路器最新用真
型化、轻量化且减少了用气量。Ｅｔ本提
空断路器取代。如日本富士公司最新开
供这样的经验：１９７１年日本５５０ ｋＶ ＧＩＳ 发的７７／８４ ｋＶ Ｃ ＧＩＳ，相比第一代
的断路器为４断口，ＧＩＳ零件数为１０ ６８２ Ｃ ＧＩＳ，占地面积减为１８％，体积减为
个（１００％），１９８４年减为双断１３，零件数
１５％，重量减为４０％，ＳＦ 气体用量减
减为５ ０２３个（４７％），１９９４年减为单断
为３５％。这就是说，ＳＦ．用量仅为１／３多。
３，零件数进而减为３ ３５５个（３１％）。这 在新一代Ｃ ＧＩ１Ｓ中，ＳＦ 气体仅用作绝
就是说，从４断口减为单断口，ＧＩＳ零件数
缘，ＳＦ 气体的压力为０．０７ ＭＰａ。
不到１／３，ｓＫ气体用量也减为３６％。
图５正在研发的１ １ ００ ｋＶ双断口
在高压超高压开关设备中，罐式断
在较低电压等级（７２．５～３００ ｋＶ），
路器又比瓷柱式ＳＦ 用气量大得多，而
Ｇ ＩＳ从分相式发展到三相共筒式一复 用气量最大的属气体绝缘全属封闭开关
合式新型复合式，从而使ＳＦ 气体 设备（ＧＩＳ）。由于罐式断路器和ＧＩＳ属
罐式断路器
平高５５０ ｋＶ罐式ＳＦ 断路器。采 用量也大为减少。以日本６６／７７ ｋＶ 低位布置，重心低，抗震性好，因此被日
用单断口设计，配用大功率液压操动机 ＧＩＳ为例，若以分相式用气量为１００％ 本大力采用。在日本，减少ＳＦ＾气体的用量
构，具有开断性能优越、机构性能可靠、
高当年引进法国技术时，５５０ ｋＶ是４个
断１３，经过不断地完善和自主创新，实
现了双断１３，继而完成了单断
—～
（２５０ ｌ（ｇ）计，占地面积减为１００％，则 和排放量引起制造商和用户的极大支持，
日本采用减少ＧＩｓ的断路器和元件复合化，
占地面积略有增加，复合型将用气量
减少了ＳＦ＾的用气量。取得的经验见表１。
表１ ＧＩＳ机构和气体使用量的变迁
苎 ｌ’’‘ｌ，，５ ｌ，∞ ｌＩ 峙椭●ｌ，螺
密封技术先进、设计参数高等优势。平 三相共筒式将用气量减为９０％（２２５ ｋｇ），
３。５５０ ｋＶ罐式断路器参数达 １
到５５０ ｋＶ／４ ０００ Ａ／５０ ｋＡ。额
‘‘＿－，７－ＩＹ‘ｌ珥
定短路开断电流下的累计开断
次数达到２０次，能集成块式、大
功率液压操动机构。该产品为
平高自主研发的新产品，拥有自
主知识产权。该产品为８００ ｋＶ
乃至１ １００ ｋＶ产品的研发打下
２：ｌ●－０Ｉ５－Ｉｖ锄
∞ 曩蓝冀Ｊ囊重
瞪
日
ｉｉｉｌ井鞠 ●００
●‘毫盘呈●共●
．墼 、、 惺曩ｉ ｌ
馒显 盈’ 一一
嚣．Ｆｌ●证 鼻静董纛 矗．●置矗
ＩＩⅢ Ｃ雎 翻。阿列 ＿
０ａ睡压盘． ●■■■饿■—兰馘Ｉ
——
———～
基簟菇－
、
量 重●蠡
～
霪 ＝
．
＝
’ —桶
唧脚
了良好的基础。
总之，对于特高压断路器，
西开在５５０ ｋＶ单断口断路器基
础上，正在研发１ １００ ｋＶ双断
童●ｔ曼栩纛何ｔｘ …
ｌ－正式 也占 — 高茜
～
豳 —、
ｓ¨－Ｉｖ锄
．
顷
∞ｔ蔓■ ・主●鼍主．｜ 瞩
ＶＨ ０ａＩ蜥日・●Ｉ蕾 ａ雌囊ｎ
口断路器，平高ｌ １００ ｋＶ特高
９９２
在１１０～１８７ ｋＶ ＧＩＳ中。１９７９年
三相共筒式结构，用气量减为５９％；１
３，用气量减为４３％。
ＧＩＳ，西开、平高、沈高三大特高压支
断路器（ＧＣＢ）为双压力式，单相式结
年ＧＣＢ改为单断１
由以可见，减少ＧＩＳ中ＧＣＢ的断１３
柱企业正在同国外企业合作，加紧研制
构，取用气量为１００％；１９８０年改单
压断路器已开始样机试验。对于特高压
工作。
国内企业必须在超高压特高压领域，
相式为三相共箱式结构，取用气量为
数，壳体由单相式改为三相共筒式及元
７０％；１９９１年元件采用复合式结构，用
件采用复合式结构，就能有效地减少高
压开关设备中ＧＩＳ的用气量。
加大开发力度，发挥自主创新能力，不断
气量为４０％。
在２２０～２７５ ｋＶ ＧＩＳ中。１９７４年ＧＣＢ 在减少ＳＦ ＧＩＳ用气量的同时，日
开发出更多更新更高水平的产品来。
ＧＩＳ技术的进步
Ｓ，
为双压力式，双断１３，主母线三相共简，
本还最新开发出７２．５ ｋＶ非ＳＦ ＧＩ
取用气量为１００％；１９８５年ＧＣＢ改为单 新型非ＳＦ ＧＩＳ用干压空气绝缘，压力
ＭＰａ，采用包覆电极的复合绝
９９０年ＧＩＳ改
为０．５
平高研发的８００ ｋＶ Ｇ１Ｓ，在断路器
断口，用气量减为５８％；１
缘，配用真空断路器，为真空断路器开
上实现了３大实效①是大功率液压操动机
为全三相共筒式结构，用气量减为４８％。
构；②是大容量灭弧室；③是高强度绝缘
在５５０ ｋＶ ＧＩＳ中。１９７４年ＧＣＢ为
发出高压力液体管，设计出新的隔离开
３，ＧＩＳ为单相式结构，取用气量为
关和支撑件，防止异物悬浮等，其参数
子，其参数敲到８００ ｋＶ／５ ０００ Ａ／５０ ｋＡ。
４断１
３，主母线
做到７２．５ ｋＶ／１ ２００ Ａ／２５ ｋＡ。●
ＧＩＳ的技术进步表现在简化结构、
１００％；１９８５年ＧＣＢ为双断１
０ 电力设备Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ