Автоматичний вимикач із гексафториду сірки (SF6).

Автоматичний вимикач, у якому для гасіння дуги використовується елегаз під тиском, називається елегазовим вимикачем. Газ SF6 (гексафторид сірки) має чудові діелектричні, дугогасильні, хімічні та інші фізичні властивості, які довели свою перевагу над іншими дугогасильними середовищами, такими як масло чи повітря. Елегазовий вимикач в основному поділяється на три типи:

• Безнасосний поршневий вимикач
• Однокомпонентний поршневий вимикач.
• Подвійний поршневий вимикач.

Автоматичний вимикач, який використовував повітря та масло як ізоляційне середовище, сила гасіння дуги у них наростала відносно повільно після руху роз’єднання контактів. У випадку автоматичних вимикачів високої напруги використовуються властивості швидкого гасіння дуги, які вимагають менше часу для швидкого відновлення, накопичення напруги. Елегазові вимикачі мають хороші властивості в цьому відношенні порівняно з масляними або повітряними вимикачами. Так у високій напрузі до 760 кВ використовуються елегазові вимикачі.

Властивості автоматичного вимикача з гексафториду сірки

Гексафторид сірки має дуже хороші ізоляційні та дугогасильні властивості. Ці властивості є

• Це газ без кольору, запаху, нетоксичний і негорючий.
• Газ SF6 надзвичайно стабільний та інертний, а його щільність у п’ять разів перевищує густину повітря.
• Він має високу теплопровідність, кращу, ніж у повітря, і сприяє кращому охолодженню струмоведучих частин.
• Газ SF6 сильно електронегативний, що означає, що вільні електрони легко видаляються з розряду шляхом утворення негативних іонів.
• Він має унікальну властивість швидкої рекомбінації після видалення джерела іскри. Це в 100 разів ефективніше, ніж дугогасне середовище.
• Його діелектрична міцність в 2,5 рази перевищує міцність повітря і на 30% менша, ніж діелектрик масла. При високому тиску діелектрична міцність газу зростає.
• Волога дуже шкідлива для елегазового вимикача. Через поєднання вологи та газу SF6 утворюється фтористий водень (коли дуга переривається), який може ушкоджувати частини автоматичних вимикачів.

Конструкція елегазових вимикачів

Елегазові вимикачі в основному складаються з двох частин, а саме (а) блоку переривника та (б) газової системи.

Блок переривника – цей блок складається з рухомих і нерухомих контактів, що містять набір струмоведучих частин і дугового пробника. Він підключений до резервуара для газу SF6. Цей блок складається з ковзних вентиляційних отворів у рухомих контактах, які пропускають газ під високим тиском у головний резервуар.

Газова система – газова система закритого контуру використовується в елегазових вимикачах. Елегаз дорогий, тому після кожної операції його регенерують. Цей пристрій складається з камер низького та високого тиску з сигналізацією низького тиску разом із попереджувальними вимикачами. Коли тиск газу дуже низький, через що діелектрична міцність газів знижується і дугогасна здатність вимикачів знаходиться під загрозою, тоді ця система видає попереджувальний сигнал.

Принцип роботи елегазового вимикача

У нормальних умовах роботи контакти вимикача замкнуті. Коли в системі виникає несправність, контакти роз’єднуються, і між ними виникає дуга. Переміщення рухомих контактів синхронізовано з клапаном, який вводить елегаз високого тиску в дугогасильну камеру під тиском близько 16 кг/см^2.

Газ SF6 поглинає вільні електрони на шляху дуги та утворює іони, які не діють як носії заряду. Ці іони збільшують діелектричну міцність газу, і тому дуга гасне. Таким чином, цей процес знижує тиск елегазу до 3 кг/см^2; зберігається в резервуарі низького тиску. Цей газ низького тиску повертається в резервуар високого тиску для повторного використання.

Тепер поршневий поршневий тиск використовується для створення тиску гасіння дуги під час розмикання за допомогою поршня, прикріпленого до рухомих контактів.

Перевага елегазового вимикача

Елегазові вимикачі мають такі переваги перед звичайними вимикачами

1. Газ SF6 має чудові ізоляційні, дугогасильні та багато інших властивостей, які є найбільшими перевагами елегазових вимикачів.
2. Газ негорючий і хімічно стійкий. Продукти їхнього розкладання є невибухонебезпечними, тому немає ризику пожежі чи вибуху.
3. Електричний зазор значно зменшується через високу діелектричну міцність елегазу.
4. На його продуктивність не впливають коливання атмосферних умов.
5. Це забезпечує безшумну роботу, і немає проблеми перенапруги, оскільки дуга гасне при нульовому природному струмі.
6. Діелектрична міцність не зменшується, оскільки під час горіння дуги не утворюються частинки вуглецю.
7. Він потребує менше обслуговування та не потребує дорогої системи стисненого повітря.
8. SF6 виконує різноманітні функції, як-от усунення коротких замикань, перемикання, відкриття ненавантажених ліній електропередачі та реактора трансформатора тощо без будь-яких проблем.

Недоліки елегазових вимикачів

1. Газ SF6 є певною мірою задушливим. У разі витоку в резервуарі розриву газ SF6, який є важчим за повітря, а отже, SF6 осідає в оточенні та призводить до задухи обслуговуючого персоналу.
2. Попадання вологи в резервуар вимикача SF6 є дуже шкідливим для вимикача та спричиняє кілька несправностей.
3. Внутрішні частини потребують очищення під час періодичного обслуговування в чистому та сухому середовищі.
4. Для транспортування та підтримки якості газу необхідна спеціальна споруда.

(Ми цитуємо цю статтю з цього веб-сайту: https://circuitglobe.com/sf6-sulphur-hexaflouride-circuit-breaker.html)