150PPm（灭弧室）投运后不得大于300PPm。如果在补气时环境湿度大于75%，或者管道内吸附了大量的水分，那么这些水分势必将被带进设备内部，而带进去的水分是无法再取出的，必将影响六氟化硫高压电器设备本身安全运行，并将产生严重后果。为了解决上述问题，防止补气过程中将环境气体中的水分以及充气管道材料吸附的水分带入电气设备内，本公司应用了技术设计了方便、可靠的YDPB系列真空补气装置，该装置可以有效防止补气过程中管道空气和材料中的水分带入断路器内部，确保设备运行的安全性。

产品特点

ZSPN系列真空补气装置采用不吸湿的憎水材料，管道采用不锈钢可弯曲铠装管，通过无油真空泵能快速地将管道内的气体水分抽出，保证管路内真空压力低于13Pa(0.13mpar)。

SF6断路器喷口电弧熄灭过程的数字模拟

    随着计算机性能的提高和计算技术的进步,数值仿真在各个领域得到广泛的应用。喷口电弧的数值模型是仿真技术在断路器研究领域应用的实例， 这也标志着断路器的设计已由经验设计走向科学设计［1］。进入90年代，国外已成功开发了断路器设计的计算机辅助工程系统(CAE)［2］，可对断路器的各种开断过程进行数值计算。

    研究表明，用数值方法模拟断路器开断过程需解决的关键问题是要正确的表述电弧的物理机制。因此在SF6断路器的发展中,对气流中喷口电弧特性的研究有着重大的意义。为了揭示电弧在开断过程中的复杂物理现象,分析气流与电弧间的相互作用,国内外学者提出了众多的电弧数学模型［3～5］。这些模型的控制方程中,所强调的是电弧与气流间的相互作用,完全忽略了Lorentz力及电流密度径向分量的影响。针对以上问题,本文建立了一种强调气流、电弧、电磁场三者相互作用的喷口电弧二维磁流体动力学(MHD)数学模型［6］。与以往电弧模型比较具有以下特点：①控制方程同时包括电弧、气流、电磁场三者的相互作用,消除了因忽略Lorentz力和电流密度径向分量引起的物理意义失真；② 求解电弧二维电流分布；③考虑物理参数随温度变化，体现不同物质间性质差异；④采用修正的气体状态方程；⑤为真实反映机构特性与电弧之间的相互作用，进行了灭弧室、压气缸和操动机构联合模拟计算。

    本文对断路器的全开断过程进行了数值模拟，重点分析了电流过零前上游压力的积聚过程,计算了零后介质恢复过程，并提供了一套断路器灭弧室通用计算分析软件。

SF6断路器CAD软件

    SF6断路器CAD软件包括：复杂场域剖分通用程序、二维轴对称电场数值分析程序、冷态气流场数值计算、操作机构机械特性与灭弧室流场特性的联合模拟计算(全程模拟断路器开断过程)、切空载长线(开断容性小电流)的数值计算、零后近区故障与端子短路故障的数值计算。

    此计算软件不受计算区域及边界形状影响。在灭弧室结构为轴对称的前提下,可以计算任何实际尺寸下压气式SF6断路器灭弧室内的气流场,不需对灭弧室内形状作过多简化。使用者只需按照所提供的自动剖分软件所要求的数据输入格式编写好数据文件,程序将完成自动剖分，这样就让使用者能方便地改变灭弧室结构形状,避免了繁杂的剖分工作。

    在软件的开发过程中，注重了良好界面的设计。可实时显示灭弧室内温度场、压力场、密度场、马赫场及速度场的分布。为动态地分析灭弧室内流场的发展过程，充分了解各变量间的关系提供了有力工具。

数据结果与分析

    本文数值计算针对图1所示的500kV压气式SF6断路器进行的。目的是分析该产品的开断性能。喷口上游的压力积聚过程对灭弧性能有着重要的影响，因此对其进行了重点分析。计算条件为：开断电流:50kA，燃弧时间:25ms。各图中温度1pu为300K,压力1pu为灭弧室基压。

 电弧电流过零前的物理过程

    在断路器的开断过程中气缸和动触头处于不断运动的状态，动静触头相互分离,电弧被逐渐拉长,计算场域和边界条件都要不断变化。在这一阶段，一方面机构运动造成气缸的压气作用产生吹弧气流；另一方面，电弧热效应造成的喷口堵塞和热气体回流又引起气缸压力上升，反作用于电弧弧柱等离子体与热边界区。所谓热边界区是指包围弧柱等离子体的非电离热气体区。它的分布范围是从弧柱边缘陡峭的温度下降至接近环境温度的区域［7］ 。热边界区的变化反映着弧柱等离子体能量扩散的规律，利用电弧能量提高上游压力，降低操作功，是现代断路器的设计技术的发展方向之一。

    在数值分析热边界区、弧柱等离子体、上游冷气流间的相互作用过程中，显示了热边界区扩张－相持－收缩近似周期振荡的发展规律。

热边界区扩张阶段(0～0.8ms)

    在该阶段中，由于电弧能量的扩散以及主喷口方向上静弧触头的堵塞，弧柱等离子体周围热边界区内温度上升，热边界区内压力急剧升高并向上游气缸扩张，形成强烈的回流压缩气缸内气体。回流气体犹如活塞一般压缩气缸内气体。回流气体的速度可达到0.4～0.6马赫，即55～80m/s的压缩速度，远远大于操作机构的压缩速度(6～9m/s)，势必引起压气缸内气体压力的急剧上升。同时由于回流必将引起气缸内冷气体与热边界区热气流的充分混合，提高了压气缸内气体温度，这也是引起气缸内压力上升的一个重要因素。图1、图2反映了上述热边界区的变化规律。