hexafluorură de sulf și proprietățile sale
Elegaz - gaz Electrotehnice - reprezintă SF6 hexafluorura de sulf (shestiftor). Elegaz principalele elemente ale unui izolator într-un gaz izolat celule de comutație.
La presiunile și temperaturile de operare normale elegas - gaz incolor, inodor, neinflamabil, de 5 ori mai grele decât aerul (densitatea de 6,7 față de 1,29 în aer), greutatea moleculară, de asemenea, de 5 ori mai mare decât cea a aerului.
Hexafluorură de sulf nu de vârstă, adică. E. Nu se schimbă proprietățile sale de-a lungul timpului, pauze, dar repede se recombină cu o descărcare electrică, restaurarea rigidității dielectrice originală.
Într-un gaz de câmp electric izolant este capabil de a capta electroni, care determină un dielectric hexafluorura de sulf de înaltă rezistență. Capturarea electroni elegas ioni formele inactive, care sunt accelerate lent într-un câmp electric.
Sulful hexafluorura îmbunătățit capacitatea operațională într-un câmp uniform, astfel încât fiabilitatea operațională a proiectării elementelor individuale ale dispozitivelor de distribuție ar trebui să ofere cea mai mare uniformitate și omogenitatea câmpului electric.
Neuniforma supratensiune câmp apar câmp electric local, provocând deversări corona. Sub acțiunea descărcării descompunându de gaz izolant, formând, în suportul său inferior fluoruri (SF2, SF4), influența dăunătoare asupra materialelor de construcție a pachetului dispozitiv de comutație cu izolație cu gaz (GIS).
Pentru a evita deversările de suprafață toate elementele individuale ale pieselor metalice si ecrane de celule rula curate și netede și nu ar trebui să aibă margini aspre și bavuri. Obligația de a îndeplini aceste cerințe este dictată de faptul că murdăria, praful, particulele de metal crea, de asemenea câmp electric local și astfel deteriorarea izolației de gaz rezistență dielectrică.
Rigiditatea dielectrică ridicată reduce hexafluorura de sulf a distanțelor la presiune de operare scăzute de gaz, greutatea redusă rezultată și dimensiunea echipamentelor electrice izolante. Aceasta, la rândul său, face posibilă pentru a reduce dimensiunea celulei de comutație, ceea ce este foarte important, de exemplu, pentru condițiile de nord, în cazul în care fiecare metru cub de spațiu este foarte scump.
rezistență dielectrică ridicată de hexafluorură de sulf asigură un grad ridicat de izolare, cu dimensiuni și distanțe minime și bună capacitate de a se stinge și hexafluorura de sulf a crescut capacitatea de dispozitive de comutație de rupere și pentru a reduce părțile curente purtătoare de încălzire răcite cu arc.
Aplicarea hexafluorură de sulf permite ceteris paribus crește sarcina de curent cu 25% și contactul cupru permis temperaturii la 90 ° C (în aer 75 ° C) datorită rezistenței chimice, incombustibilitatea, foc și hexafluorură de sulf capacitate de răcire mai mare.
Dezavantajul hexafluorură de sulf este de a se muta într-o stare lichidă la temperaturi relativ ridicate, care specifică cerințe suplimentare pentru regimul de temperatură al echipamentelor cu izolație de gaz în funcțiune. Figura arată starea temperaturii hexafluorură de sulf.
Diagrama de stare Hexafluorură de sulf în funcție de temperatură
Pentru operarea echipamentelor cu izolație de gaz la temperaturi negative de minus 40 de grame. Deoarece este necesar ca presiunea hexafluorura de sulf în aparatul nu a depășit 0,4 MPa, la o densitate de maximum 0,03 g / cm3.
Prin creșterea presiunii gazului izolant va fi lichefiat la o temperatură ridicată. prin urmare, pentru a îmbunătăți fiabilitatea echipamentelor electrice la temperaturi de aproximativ minus 40 ° C trebuie să fie încălzit (de exemplu, circuitul de rezervor întreruptor cu izolație de gaz, pentru a evita tranziția hexafluorura de sulf în stare lichidă se încălzește până la + 12 ° C).
Sulful hexafluorura arc călire capacitatea ceteris paribus de mai multe ori mai mare decât aerul. Acest lucru se datorează compoziției plasmei și dependența de temperatură a căldurii specifice, conductivitatea termică și electrică.
În același timp, format ca un sulf atomic arc sulf hexafluorura cu potențial de ionizare scăzută a electronilor contribuie la o concentrație care este suficientă pentru a menține arcul chiar și la temperaturi de aproximativ 3000 K. Cu creștere suplimentară a temperaturii scade conductivitatea termică a plasmei atinge o conductivitate termică de aer, și apoi crește din nou. Aceste procese reduc tensiunea și rezistența la ardere arcului și gazul cu 20 - 30% în comparație cu arc în aer până la temperaturi de ordinul a 12 0-800 K. La reducerea în continuare a temperaturii plasmei (până la 7000 K și de mai jos), concentrația de electroni este redus, rezultat, conductivitatea electrică a plasmei scade.
La temperaturi de 6000 K scade foarte mult gradul de ionizare al sulfului atomic este mecanismul de captare de electroni de fluor liber, fluoruri inferior și molecule de hexafluorură de sulf îmbunătățite.
La temperaturi de aproximativ 4000 K disocierea capete moleculare și începe molecule de recombinare, densitatea de electroni descrește în continuare ca sulf atomic combinat chimic cu fluor. În această regiune temperatură, conductivitatea termică este mai importantă, este răcirea arcului, facilitează de asemenea îndepărtarea electronilor liberi din plasmă datorită moleculelor lor de captare de fluor atomic și hexafluorură de sulf. puterea Durata schematică este crescută treptat și în cele din urmă restaurat.
Creșterea dielectric hexafluorură de sulf putere (1) și aer (2)
O astfel de stabilitate a arcului și a gazului până la valoarea curentă minimă la temperaturi relativ scăzute conduce la absența unor secțiuni mari ale curentului și val când stingerea arcului.
Rezistența dielectrică a diferenței de aer în momentul trecerii prin zero a curentului de arc mai mult, dar din cauza constanta de timp mare a arcului la creșterea vitezei aerului a rezistenței dielectrice, după ce trece prin valoarea curentă la zero este mai mică.