户外密度继电器防雨罩关键技术研究

户外密度继电器防雨罩关键技术研究

牛卫光 苗全堂 高栋 路铭 王佳辉 秦任鹏

国网山东省电力公司东营供电公司 山东东营 257100

摘要：分析了SF6密度继电器的工作原理，介绍了户外密度继电器防雨罩的使用现状，研究了各种结构的密度继电器防雨罩的性能，为后续运检工作中户外SF6密度继电器防雨罩的生产和选用提供了借鉴。

0 引言

户外敞开式充气设备长期运行在户外大风、阳光暴晒、雨淋以及空气腐蚀的环境中，为保证户外敞开式充气设备安全、可靠运行，除严格控制生产和安装阶段的质量外，还需要运行中进行良好的防护。用于充气设备的密度继电器属于设备附件，对环境的抗性远低于一次设备本身，但由于早期设计以及缺乏充分运行经验的原因，户外敞开式充气设备附带的密度继电器并没有配备防护罩。随着设备运行年限的增加，在材料自身性质以及外界环境的共同作用下，设备发生老化，运行故障时有发生，尤其二次接线部分更容易发生锈蚀、受损断裂、短路等，易造成控制直流接地、误动作等故障^[1]。因此,《国家电网公司十八项电网重大反事故措施（修订版）》中明确要求户外安装的密度继电器应设置防雨罩。

1 SF6密度继电器原理介绍

SF6密度继电器是电力系统中重要的保护和控制元件，用来监测运行中的SF6气体设备中SF6气体的密度变化，其性能的好坏直接影响一次SF6设备的安全。SF6密度继电器工作原理图如图1所示，当SF6气体设备正常运行时，气室内的SF6气体温度将随电流增大升高，此时压力会稍微增大，即：波纹管1外侧SF6气体的压力将会慢慢增大，并且推动杠杆6绕轴5顺时针方向转动，使节点4断开。如果此时SF6设备内气体压力降低，那波纹管1外侧SF6气体的压力将会慢慢减小，SF6气体将会推动杠杆6绕轴5逆时针方向转动，同时带动节点闭合，使断路器的分合闸控制回路断开，同时发出告警信号^[2]。

图1 SF6压力表工作原理

2 户外密度继电器防雨罩性能研究

2.1 户外密度继电器防雨罩使用现状

敞开式设备处于室外环境，会遇到阳光暴晒、刮风、下雨等各种天气情况，密度继电器属于设备附件，自身防护等级低，容易因环境因素产生故障。更重要的是，公司所辖变电站有大量处于沿海及化工污染区，加重了对设备的腐蚀损害。近年来，逐步对室外设备的SF6密度继电器加装防雨罩，但一开始加装的防雨罩由于技术要求不高，存在结合部位焊接不好，容易锈蚀，与设备贴合度差，安装缝隙大等问题。因此，有必要对室外SF6密度继电器的结构形式进行分析改进，以更好的起到防护效果。

2.2密度继电器防雨罩结构研究

采用不锈钢经过简易的焊接之后制作的防雨罩，仅仅简单的将继电器及其控制线盖上，对继电器观察孔位置不具备防御效果，容易进水，浸入表盘。不锈钢制成的防雨罩其寿命较长，安装方式多种多样。其最简单的安装方式为通过在密度表下方安装与密度表贴合的安装支架如图2所示，安装简单方便。早期的不锈钢防雨罩通过将后面板、顶板、侧板焊接的方式制作，随着使用过程中暴露出来焊缝易有漏点、锈蚀等问题，现越来越多的使用一体化浇筑成型工艺，解决了以往出现的问题，但仍然存在对表盘起不到防御效果的问题。

图2不锈钢防雨罩安装

采用透明PVC制作的防雨罩如图3所示，可以将表盘一体化包裹，对表盘起到良好的防雨效果。防雨罩体为一杯体结构，防雨罩体的顶部设置有控制线入口，且防雨罩体的底部安装有防雨罩底，防雨罩底的外圈安装有环形卡位，环形卡位的下方安装有控制线挡板，控制线挡板左上角和右下角的螺丝用于防雨罩的固定。PVC制作的防雨罩将密度继电器有效的进行了全面防护，但使用时间长久以后，PVC开始老化变色，表盘处的罩体模糊不清，不利于准确的观察密度表的读数，因此，PVC材质的防雨罩使用寿命不如不锈钢材质的防雨罩。

图 3 PVC材质防雨罩

3 小结

SF6气体的压力值对于SF6电气设备的绝缘性能有着很重要的影响，如果SF6气体的压力偏低，但SF6气体密度继电器不能及时进行报警，可能会造成断路器爆炸等重大事故。对于室外设备来说，防雨罩对于SF6密度继电器的安全可靠运行至关重要，良好的防雨罩可有效防止SF6密度继电器进水受潮，保证设备的安全稳定运行。通过SF6气体密度继电器防雨罩的分析研究，对于今后防雨罩的生产、选型具有一定指导意义。

参考文献

[1] 崔景春.交流高压断路器 [M].北京:中国电力出版社,2016.

[2] 李艳娇. 断路器SF6气压表防雨罩的研制和应用[J].机电信息,2019,33(12):57-59.