Rikkiheksafluoridi (SF6) katkaisija

Katkaisijaa, jossa SF6-painekaasua käytetään kaaren sammuttamiseen, kutsutaan SF6-katkaisijaksi. SF6-kaasulla (rikkiheksafluoridi) on erinomaiset dielektriset, valokaaren sammuttamis-, kemialliset ja muut fysikaaliset ominaisuudet, jotka ovat osoittaneet paremmuutensa muihin valokaaren sammutusaineisiin, kuten öljyyn tai ilmaan. SF6-katkaisija on jaettu pääasiassa kolmeen tyyppiin:

• Ei-puffer-mäntäkatkaisija
• Yhden puhalluksen mäntäkatkaisin.
• Kaksinkertainen mäntäkatkaisin.

Ilmaa ja öljyä eristävänä väliaineena käyttänyt katkaisija, jonka valokaaren sammutusvoima muodostuu suhteellisen hitaasti kosketinerotuksen liikkeen jälkeen. Korkeajännitekatkaisijoiden tapauksessa käytetään nopeita valokaaren sammutusominaisuuksia, jotka vaativat vähemmän aikaa nopeaan palautumiseen, jännite kasvaa. SF6-katkaisijat ovat tässä suhteessa hyvät ominaisuudet verrattuna öljy- tai ilmakatkaisimiin. Joten korkeassa jännitteessä 760 kV asti käytetään SF6-katkaisijoita.

Rikkiheksafluoridivirtakatkaisijan ominaisuudet

Rikkiheksafluoridilla on erittäin hyvät eristys- ja valokaaren sammutusominaisuudet. Nämä ominaisuudet ovat

• Se on väritön, hajuton, myrkytön ja syttymätön kaasu.
• SF6-kaasu on erittäin stabiili ja inertti, ja sen tiheys on viisi kertaa ilman tiheys.
• Sillä on korkea lämmönjohtavuus parempi kuin ilman ja se auttaa paremmin jäähdyttämään virtaa kuljettavia osia.
• SF6-kaasu on voimakkaasti elektronegatiivinen, mikä tarkoittaa, että vapaat elektronit poistuvat helposti purkauksesta negatiivisten ionien muodostuessa.
• Sillä on ainutlaatuinen ominaisuus nopeaan rekombinaatioon sen jälkeen, kun lähteen energisoiva kipinä on poistettu. Se on 100 kertaa tehokkaampi valokaaren sammutusaineeseen verrattuna.
• Sen dielektrinen lujuus on 2,5 kertaa ilman ja 30 % pienempi kuin dielektrisen öljyn. Korkeassa paineessa kaasun dielektrinen lujuus kasvaa.
• Kosteus on erittäin haitallista SF6-katkaisijalle. Kosteuden ja SF6-kaasun yhdistelmästä johtuen fluorivetyä muodostuu (kun valokaaren katkaisee), joka voi vahingoittaa katkaisijoiden osia.

SF6-katkaisijoiden rakentaminen

SF6-katkaisijat koostuvat pääasiassa kahdesta osasta, nimittäin (a) katkaisijayksiköstä ja (b) kaasujärjestelmästä.

Katkaisijayksikkö – Tämä yksikkö koostuu liikkuvista ja kiinteistä koskettimista, jotka sisältävät sarjan virtaa kuljettavia osia ja valokaaren anturin. Se on kytketty SF6-kaasusäiliöön. Tämä yksikkö koostuu liikkuvissa koskettimissa olevista tuuletusaukoista, jotka päästävät korkeapaineisen kaasun pääsäiliöön.

Kaasujärjestelmä – Suljetun kierron kaasujärjestelmää käytetään SF6-katkaisimissa. SF6-kaasu on kallista, joten se otetaan talteen jokaisen käytön jälkeen. Tämä yksikkö koostuu matala- ja korkeapainekammioista, joissa on matalapainehälytys sekä varoituskytkimet. Kun kaasun paine on hyvin alhainen, jolloin kaasujen dielektrinen lujuus pienenee ja katkaisijoiden valokaaren sammutuskyky on vaarassa, järjestelmä antaa varoitushälytyksen.

SF6-virtakatkaisijan toimintaperiaate

Normaaleissa käyttöolosuhteissa katkaisijan koskettimet ovat kiinni. Kun järjestelmässä ilmenee vika, koskettimet vedetään irti ja niiden väliin syntyy kaari. Liikkuvien koskettimien siirtyminen on synkronoitu venttiilin kanssa, joka syöttää korkeapaineisen SF6-kaasun kaaren katkaisukammioon paineella noin 16 kg/cm^2.

SF6-kaasu absorboi kaaren vapaita elektroneja ja muodostaa ioneja, jotka eivät toimi varauksen kantajana. Nämä ionit lisäävät kaasun dielektristä lujuutta ja siten kaari sammuu. Tämä prosessi alentaa SF6-kaasun painetta 3 kg/cm^2:een siten; sitä säilytetään matalapainesäiliössä. Tämä matalapaineinen kaasu vedetään takaisin korkeapainesäiliöön uudelleenkäyttöä varten.

Nykyään päiväpufferin männän painetta käytetään kaaren sammutuspaineen tuottamiseen avausoperaation aikana liikkuviin koskettimiin kiinnitetyn männän avulla.

SF6-katkaisijan etu

SF6-katkaisimilla on seuraavat edut verrattuna tavanomaiseen katkaisijaan

1. SF6-kaasulla on erinomainen eristys, valokaaren sammutus ja monet muut ominaisuudet, jotka ovat SF6-katkaisijoiden suurimmat edut.
2. Kaasu on syttymätöntä ja kemiallisesti stabiilia. Niiden hajoamistuotteet ovat räjähdysherkkiä, joten tulipalon tai räjähdyksen vaaraa ei ole.
3. Sähköinen välys pienenee huomattavasti SF6:n suuren dielektrisen lujuuden vuoksi.
4. Ilmakehän vaihtelut eivät vaikuta sen suorituskykyyn.
5. Se tarjoaa äänettömän toiminnan, eikä ylijänniteongelmia ole, koska valokaari sammuu luonnollisella virran nollalla.
6. Dielektrinen lujuus ei heikkene, koska kipinöinnin aikana ei muodostu hiilihiukkasia.
7. Se vaatii vähemmän huoltoa eikä kallista paineilmajärjestelmää tarvita.
8. SF6 suorittaa erilaisia ​​tehtäviä, kuten lyhyiden johtovikojen selvityksen, kytkennän, kuormittamattomien siirtolinjojen ja muuntajareaktorin avaamisen, jne. ilman ongelmia.

SF6-katkaisijoiden haitat

1. SF6-kaasu tukehtuu jossain määrin. Katkaisijasäiliön vuodon sattuessa ilmaa raskaampaa SF6-kaasua ja siten SF6:ta laskeutuu ympäristöön ja seurauksena on käyttöhenkilöstön tukehtuminen.
2. Kosteuden sisäänpääsy SF6-katkaisinsäiliöön on erittäin haitallista katkaisijalle ja aiheuttaa useita vikoja.
3. Sisäosat on puhdistettava määräaikaishuollon aikana puhtaassa ja kuivassa ympäristössä.
4. Erikoislaitos vaatii kaasun kuljetuksen ja laadun ylläpitämisen.

(Sitanaamme tämän artikkelin tältä verkkosivustolta: https://circuitglobe.com/sf6-sulphur-hexaflouride-circuit-breaker.html)