Kattava ymmärrys rikkiheksafluoridikatkaisijoista (SF6-katkaisijat)!

Ensin puhutaanSF6 katkaisijat. Tiedämme, että suurin ero SF6-katkaisijoiden ja tyhjiökatkaisijoiden välillä on ero valokaarisammutusaineissa, joten on tarpeen selittää ensin SF6-kaasun ominaisuudet. SF6 on väritön, hajuton, myrkytön, syttymätön inertti kaasu, jonka molekyylipaino on 146,07, mikä on noin 5 kertaa ilman. SF6:lla on hyvät kemialliset ominaisuudet huoneenlämpötilassa. Se hajoaa S- ja F-atomeiksi vain useiden tuhansien asteiden korkeissa lämpötiloissa, kun kaari palaa. Jäähtymisen jälkeen useimmat niistä yhdistyvät uudelleen alkuperäisiksi molekyyleiksi; korkeissa lämpötiloissa muutama SF6-atomi reagoi kontaktimetallimateriaalin höyryssä olevan hapen kanssa muodostaen myrkyllisiä matalafluorideja, kuten SOF2, SOF4, SF4 ja SO2F2. Lisäksi SF6:lla on hyvät eristysominaisuudet. Samalla ilmanpaineella sen eristyslujuus on 2,5-3 kertaa ilman. Nostamalla SF6:n kaasun painetta voidaan saada suurempi eristyslujuus, mutta tämä lisäys ei ole lineaarinen. Se osoittaa kyllästymistrendiä korkeammalla kaasunpaineella, ja mitä epätasaisempi sähkökenttä on, sitä pienempi on kaasun paine, kun se on kyllästynyt. SF6:lla on myös vahva elektroniaffiniteetti. Kun poltetaan kaaria SF6:ssa, se vangitsee suuren määrän vapaita elektroneja, vähentää nopeasti kaaren johtavuutta, lisää kaaripylvään vastusta ja edistää kaaren sammumista. Lisäksi SF6:n lämmönjohtavuus on 2–5 kertaa korkeampi kuin ilman, ja kaaren lämmönpoisto on suuri, mikä auttaa sammuttamaan valokaaren ja parantamaan nopeasti dielektrisen palautumisvoimakkuutta sen jälkeen, kun kaarivirta ohittaa nollan, joten se on myös erittäin hyvä kaarisammutusaine.

Verrattuna korkeajännitteisiin, ultrakorkeisiin ja ultrakorkeisiin rikkiheksafluoridi-katkaisimiin, 12–40,5 kV rikkiheksafluoridikatkaisijoiden rakenne on suhteellisen yksinkertainen, ja suunnittelussa käytetään kaasua, jolla on sama paine kuin eristys ja kaari. sammutus, eli yksipaineinen tyyppi; virtakatkaisijan valokaarisammutuskammion valokaaren sammutusperiaatteet ovat pääasiassa seuraavat: pyörivä kaarityyppi; paineistetun kaasun tyyppi; lämpölaajenemistyyppi. Niistä kaaripyörivä tyyppi ja lämpölaajenemistyyppi käyttävät kaarisammutuskammiossa olevan virran synnyttämää magneettikenttävoimaa ajamaan kaaria liikkumaan ja vapauttamaan kaaren nopeasti tai hyödyntämään kaaren synnyttämää korkeaa lämpötilaa. palavat, jotta SF6 laajenee nopeasti ja puhaltaa kaaren pois, joten niitä kutsutaan myös itseenergiakaaren sammutuskammioiksi. Ilmeisesti näiden kahden rakenteen valokaaren sammutuskyky liittyy keskeytyneen virran kokoon; painekaasutyyppi käyttää mäntää puhaltamaan puristettua SF6-kaasua kaarelle, jotta saavutetaan pakkojäähdytyksen tarkoitus, kun liikkuva kosketin eroaa. Tämän rakenteen valokaaren sammutuskyvyllä ei ole mitään tekemistä katkosvirran koon kanssa.

Merkittävänä teknisenä ominaisuutenarikkiheksafluoridi katkaisijat, sillä on heikko valokaaren sammutuskyky katkaistaessa pieniarvoisia ja pienivirtaisia ​​kaaria, joten virta ei katkea yhtäkkiä ennen luonnollista nollakohtaa, mikä johtaa ns. "katkaisu"-ilmiöön, joten on olemassa ei aiheuta katkaisuylijännitteen vaaraa. Juuri tämän "pehmeän" katkaisuominaisuuden vuoksi käyttäjät suosivat 40,5 kV rikkiheksafluoridi-katkaisijaa. Se valitaan pääasiassa ohjaamaan muuntajia, jotta kuormittamattoman muuntajan toiminta katkaistaan ​​turvallisesti. Tästä syystä rikkiheksafluoridikatkaisijoita käytetään jossain määrin 35 kV järjestelmissä vielä tänäkin päivänä.