SF6 газ и неговите свойства

Элегаз - електротехнически газ - е SF6 хексафлуорид (шестфлуорид). Елегаз е основният изолатор в клетките на клетките с изолация с изолация с газ.

При работно налягане и обикновена температура SF6 газ - глух газ, без аромат, невъзпламеним, 5 пъти по-тежък от въздуха (плътност 6.7 срещу 1.29 във въздуха), молекулната маса също е 5 пъти по-голяма от въздуха. Тя не е възраст, то не променя свои собствени параметри с течение на времето, разгражда се с електронен разряд, но се рекомбинира бързо, възстановявайки оригиналната диелектрична сила.

При температури до 1000 К газът SF6 е инертен и топлоустойчив, до температури от порядъка на 500 К не е химически активен и не е агресивен по отношение на металите, използвани при проектирането на разпределителни уреди SF6.

В електронното поле SF6 газ има способността да улавя електрони, което определя най-високата електронна якост на газа SF6. Захващане на електрони, SF6 газ образува неподвижни йони, които бавно се ускоряват в електронното поле.

Оперативен капацитет на газ SF6 подобрява се в еднообразно поле, поради което за оперативна надеждност, проектирането на отделните части на комутационната апаратура трябва да осигури най-голяма еднородност и еднородност на електронното поле.

В нееднородно поле възникват местни свръхнапрежения на електронното поле, които предизвикват изпускания на корони. Под действието на изпълнението разлага изолиращ газ образува ниски флуориди собствена среда (SF2, SF4), вредно влияние върху материали на конструкцията на опаковката комутационна газов изолирани (GIS).

За да се избегнат заустванията, всички повърхности на отделни части от железни части и клетъчни екрани са направени чисти и гладки и не се изисква да имат грапавини и бръчки. Задължителното изпълнение на тези изисквания се обуславя от факта, че замърсяването, прахът, желязните частици създават и локални електронни силови полета, като в същото време електронната якост на изолацията SF6 се влошава.

Най-високата електронна якост на газа SF6 ви позволява да намалите изолационните разстояния с малко работно налягане на газта, в резултат на което масата и размерите на електрическото оборудване са миниатюрни. Това на свой ред дава възможност да се намали размерът на комутационните клетки, което е много важно например за условията на север, където всеки кубичен метър от помещенията е много скъп.

 

Най-високата диелектрична якост на газа SF6 осигурява висока степен на изолация при малки размери и разстояния, както и отлична защита от дъга и охлаждане на SF6 увеличават капацитета на прекъсване на превключвателните устройства и намаляват нагряването на живите части.

Прилагане на серен хексафлуорид позволява при равни други условия, за нарастване на текущото натоварване от 25% и мед контакт оставя температура до 90 ° С (на въздух 75 ° С) в резултат на химическа устойчивост, огнеупорност, огън и серен хексафлуорид по-големи възможности за охлаждане.

Недостатък на газ SF6 е неговият преход към течно състояние при сравнително високи температури, което определя допълнителните изисквания за температурния режим на газоразграждащото оборудване в експлоатация. Фигурата показва зависимостта на състоянието на газа SF6 от температурата.

Диаграма на състоянието на SF6 в зависимост от температурата

За работа на газово изолирани съоръжения при отрицателна температура минус 40 g. C изисква налягането на SF6 газ в апарата да не превишава 0,4 МРа при плътност по-малка от 0,03 g / cm3.

Чрез увеличаване на изолационен газа ще бъде втечнен при най-високата температура, налягане, защото, за да се увеличи надеждността на електрическото оборудване при температура около минус 40 ° С трябва да се нагрява (например прекъсвач резервоар газ изолирани да се избегне преход серен хексафлуорид в течно състояние се нагрява до + 12 ° С).

Капацитет на потискане на дъгата при други равни условия, няколко пъти повече от въздуха. Това се обяснява със състава на плазмата и температурната зависимост на топлинната мощност, топлината и електрическата проводимост.

В състояние на плазма молекулите на SF6 се разпадат. При температури от порядъка на 2000 К, специфичната топлина на газа SF6 се повишава рязко в резултат на молекулярната дисоциация. Следователно, топлопроводимостта на плазмата в температурния диапазон 2000-3000 К е значително по-висока (с два порядъка) от въздуха. При температури от порядъка на 4000 К дисоциацията на молекулите намалява.

В същото време оформен като дъгообразно серен хексафлуорид атомен сяра с ниска йонизация потенциал на електроните допринася за такава концентрация, която е достатъчна за поддържане на дъгата дори при температури от около 3000 К. За предстоящото температура плазмени растеж термични капки проводимост, достигайки въздух топлопроводимост, и след това се увеличава отново. Такива процеси са намалени горящи дъга напрежение и устойчивост и газа е 20 - 30% в сравнение с дъга във въздуха директно до температура от около 12 000-8000 К. на предстоящата намалява плазмената температура (до 7000 К и по-долу), концентрацията на електрони в него се намалява в резултат на това електронната проводимост на плазмата намалява.

При температури от 6000 К, степента на йонизация на атомната сяра е много малка, механизмът на улавяне на електрони от свободен флуор, по-ниски флуориди и SF6 молекули се подобрява.

При температури от порядъка на 4000 К, дисоциацията на молекулите е завършена и започва рекомбинацията на молекулите, електронната плътност е още по-малка, тъй като атомната серумна химически се комбинира с флуор. В този температурен диапазон термичната проводимост на плазмата все още е значителна, дъгата е охлаждане, това също е улеснено от отстраняването на свободни електрони от плазмата поради тяхното захващане от SF6 молекули и атомен флуор. Електронната якост на празнината се увеличава равномерно и в крайна сметка се възстановява.

Специфична особеност на загасяването на дъгата в газа SF6 се състои в това, че при ток близък до нула тесният дъгов прът все още се поддържа и завършва в последния момент на тока, преминаващ през нула. Освен това, след ток преминава през нула остатъчен дъга колона и газът се охлажда активно, включително за сметка на още по-голямо увеличение плазма се загрява при температура от около 2000 К и силата на електрона бързо се увеличава. 

Увеличаването на електронната якост на SF6 (1) и на въздуха (2)

Тази стабилност на изгарянето на дъгата в газа SF6 до ниски стойности на тока при относително ниски температури води до отсъствие на настоящи резени и огромни свръхнапрежения при загасване на дъгата.

Силата на електронната разликата на въздуха, когато дъга ток, преминаващ през нула повече, но поради големия време константа на дъгата при скорост на въздуха увеличение сила Е след като премине през нулева стойност на тока е по-малко.