Kén-hexafluorid (SF6) megszakító

Az olyan megszakítót, amelyben az SF6 nyomás alatti gázt használnak az ív oltására, SF6 megszakítónak nevezik. Az SF6 (kén-hexafluorid) gáz kiváló dielektromos, ívoltó, kémiai és egyéb fizikai tulajdonságokkal rendelkezik, amelyek bebizonyították, hogy jobbak más ívoltó közegekkel, például olajjal vagy levegővel szemben. Az SF6 megszakítót alapvetően három típusra osztják:

• Nem puffadó dugattyús megszakító
• Egypufferes dugattyús megszakító.
• Dupla puffadású dugattyús megszakító.

A levegőt és olajat szigetelő közegként használó megszakító, amelynek ívoltó ereje viszonylag lassú volt az érintkezési szétválasztás mozgása után. A nagyfeszültségű megszakítóknál olyan gyors ívkioltási tulajdonságokat alkalmaznak, amelyek rövidebb időt igényelnek a gyors helyreállításhoz, feszültség keletkezik. Az SF6 megszakítók ebben a tekintetben jó tulajdonságokkal rendelkeznek az olajos vagy levegős megszakítókhoz képest. Tehát 760 kV-ig terjedő nagyfeszültségben SF6 megszakítókat használnak.

A kén-hexafluorid megszakító tulajdonságai

A kén-hexafluorid nagyon jó szigetelő és ívoltó tulajdonságokkal rendelkezik. Ezek a tulajdonságok

• Színtelen, szagtalan, nem mérgező és nem gyúlékony gáz.
• Az SF6 gáz rendkívül stabil és inert, sűrűsége pedig ötszöröse a levegőnek.
• Magasabb hővezető képességgel rendelkezik, mint a levegőé, és elősegíti az áramot szállító alkatrészek jobb hűtését.
• Az SF6 gáz erősen elektronegatív, ami azt jelenti, hogy a szabad elektronok könnyen eltávolíthatók a kisülésből negatív ionok képződésével.
• Egyedülálló tulajdonsága a gyors rekombináció a forrás energizáló szikra eltávolítása után. 100-szor hatékonyabb az ívoltó közeghez képest.
• Dielektromos szilárdsága 2,5-szerese a levegőnek, és 30%-kal kisebb, mint a dielektromos olajé. Nagy nyomáson a gáz dielektromos szilárdsága megnő.
• A nedvesség nagyon káros az SF6 megszakítóra. A páratartalom és az SF6 gáz kombinációja következtében (az ív megszakadásakor) hidrogén-fluorid képződik, amely megtámadhatja a megszakítók alkatrészeit.

SF6 megszakítók építése

Az SF6 megszakítók alapvetően két részből állnak, nevezetesen (a) a megszakító egységből és (b) a gázrendszerből.

Megszakító egység – Ez az egység mozgó és rögzített érintkezőkből áll, amelyek áramvezető alkatrészeket és egy ívszondát tartalmaznak. Az SF6 gáztartályhoz csatlakozik. Ez az egység a mozgó érintkezőkben lévő szellőzőnyílásokból áll, amelyek lehetővé teszik a nagynyomású gáz bejutását a fő tartályba.

Gázrendszer – A zárt rendszerű gázrendszert az SF6 megszakítókban alkalmazzák. Az SF6 gáz költséges, ezért minden művelet után visszanyerjük. Ez az egység alacsony és magas nyomású kamrából áll, alacsony nyomású riasztóval és figyelmeztető kapcsolókkal. Ha a gáz nyomása nagyon alacsony, ami miatt a gázok dielektromos szilárdsága csökken, és a megszakítók ívoltó képessége veszélybe kerül, akkor ez a rendszer figyelmeztető jelzést ad.

Az SF6 megszakító működési elve

Normál üzemi körülmények között a megszakító érintkezői zárva vannak. Amikor a rendszerben fellép a hiba, az érintkezők széthúzódnak, és ív keletkezik közöttük. A mozgó érintkezők elmozdulása szinkronban van a szeleppel, amely körülbelül 16 kg/cm^2 nyomással lép be az ívmegszakító kamrába a nagynyomású SF6 gázba.

Az SF6 gáz elnyeli a szabad elektronokat az ívpályán, és ionokat képez, amelyek nem működnek töltéshordozóként. Ezek az ionok növelik a gáz dielektromos szilárdságát, és így az ív kialszik. Ez az eljárás az SF6 gáz nyomását 3 kg/cm2-re csökkenti így; az alacsony nyomású tartályban tárolják. Ezt az alacsony nyomású gázt visszahúzzák a nagynyomású tartályba, hogy újra felhasználják.

Jelenleg egy nappali puffer dugattyúnyomást használnak az ívoltó nyomás létrehozására nyitási művelet közben a mozgó érintkezőkhöz csatlakoztatott dugattyú segítségével.

Az SF6 megszakító előnyei

Az SF6 megszakítók a következő előnyökkel rendelkeznek a hagyományos megszakítókkal szemben

1. Az SF6 gáz kiváló szigetelő, ívoltó és sok más tulajdonsággal rendelkezik, amelyek az SF6 megszakítók legnagyobb előnyei.
2. A gáz nem gyúlékony és kémiailag stabil. Bomlástermékeik nem robbanásveszélyesek, ezért nem áll fenn tűz- vagy robbanásveszély.
3. Az SF6 nagy dielektromos szilárdsága miatt az elektromos hézag nagyon lecsökken.
4. Teljesítményét nem befolyásolja a légköri viszonyok változása.
5. Zajmentes működést biztosít, és nincs túlfeszültség-probléma, mivel az ív nulla természetes áramerősségnél kialszik.
6. A dielektromos szilárdság nem csökken, mivel az ívelés során nem képződnek szénrészecskék.
7. Kevesebb karbantartást igényel, és nincs szükség költséges sűrített levegő rendszerre.
8. Az SF6 különféle feladatokat lát el, mint például a rövidzárlati hibák elhárítása, kapcsolás, tehermentes távvezetékek, transzformátorreaktor stb. nyitása.

Az SF6 megszakítók hátrányai

1. Az SF6 gáz bizonyos mértékig fullasztó. A megszakító tartály szivárgása esetén a levegőnél nehezebb SF6 gáz és így az SF6 a környezetben leülepedik, és a kezelőszemélyzet megfulladásához vezet.
2. A nedvesség bejutása az SF6 megszakító tartályba nagyon káros a megszakítóra, és számos meghibásodást okoz.
3. A belső részek tisztítást igényelnek az időszakos karbantartás során tiszta és száraz környezetben.
4. A speciális létesítmény a gáz szállítását és minőségének fenntartását igényli.

(Ezt a cikket erről a webhelyről idézzük: https://circuitglobe.com/sf6-sulphur-hexaflouride-circuit-breaker.html)