Sieros heksafluorido (SF6) grandinės pertraukiklis

Grandinės pertraukiklis, kuriame SF6 suslėgtos dujos naudojamos lankui gesinti, vadinamas SF6 grandinės pertraukikliu. SF6 (sieros heksafluorido) dujos turi puikias dielektrines, lanko gesinimo, chemines ir kitas fizines savybes, kurios įrodė savo pranašumą prieš kitas lanko gesinimo priemones, tokias kaip aliejus ar oras. SF6 grandinės pertraukiklis daugiausia skirstomas į tris tipus:

• Nepuferinis stūmoklinis grandinės pertraukiklis
• Vieno slėgio stūmoklio grandinės pertraukiklis.
• Dvigubas stūmoklinis grandinės pertraukiklis.

Grandinės pertraukiklis, kuris kaip izoliacinę terpę naudojo orą ir alyvą, jų lanko gesinimo jėga susidaro gana lėtai po kontakto atskyrimo judėjimo. Aukštos įtampos grandinės pertraukiklių atveju naudojamos greito lanko užgesinimo savybės, kurioms greitam atsigavimui reikia mažiau laiko, atsiranda įtampa. SF6 grandinės pertraukikliai šiuo atžvilgiu turi gerų savybių, palyginti su alyvos arba oro grandinės pertraukikliais. Taigi aukštoje įtampoje iki 760 kV naudojami SF6 automatiniai jungikliai.

Sieros heksafluorido grandinės pertraukiklio savybės

Sieros heksafluoridas pasižymi labai geromis izoliacinėmis ir lanko gesinimo savybėmis. Šios savybės yra

• Tai bespalvės, bekvapės, netoksiškos ir nedegios dujos.
• SF6 dujos yra labai stabilios ir inertiškos, o jų tankis yra penkis kartus didesnis nei oro.
• Jis pasižymi dideliu šilumos laidumu, geresniu nei oro, ir padeda geriau aušinti srovę nešančias dalis.
• SF6 dujos yra stipriai elektronegatyvios, o tai reiškia, kad laisvieji elektronai lengvai pašalinami iš iškrovos susidarant neigiamiems jonams.
• Jis turi unikalią greito rekombinacijos savybę po to, kai pašalinama energijos suteikianti kibirkštis. Jis yra 100 kartų efektyvesnis, palyginti su lanko gesinimo terpe.
• Jo dielektrinis stiprumas yra 2,5 karto didesnis nei oro ir 30% mažesnis nei dielektrinės alyvos. Esant aukštam slėgiui, padidėja dujų dielektrinė stipris.
• Drėgmė labai kenkia SF6 grandinės pertraukikliui. Dėl drėgmės ir SF6 dujų derinio (nutrūkus lankui) susidaro vandenilio fluoridas, kuris gali atakuoti grandinės pertraukiklių dalis.

SF6 grandinės pertraukiklių statyba

SF6 grandinės pertraukikliai daugiausia susideda iš dviejų dalių, būtent (a) pertraukiklio ir (b) dujų sistemos.

Pertraukiklio blokas – šį įrenginį sudaro judantys ir fiksuoti kontaktai, sudaryti iš srovę nešančių dalių rinkinio ir lankinio zondo. Jis prijungtas prie SF6 dujų rezervuaro. Šį įrenginį sudaro slankiojančios ventiliacijos angos, esančios judančiais kontaktais, kurios leidžia aukšto slėgio dujoms patekti į pagrindinį baką.

Dujų sistema – uždarojo kontūro dujų sistema naudojama SF6 grandinės pertraukikliuose. SF6 dujos yra brangios, todėl po kiekvienos operacijos yra regeneruojamos. Šį įrenginį sudaro žemo ir aukšto slėgio kameros su žemo slėgio aliarmu ir įspėjimo jungikliais. Kai dujų slėgis yra labai žemas, dėl ko mažėja dujų dielektrinė stipris ir kyla pavojus pertraukiklių gebėjimui gesinti lanką, ši sistema duoda įspėjamąjį aliarmą.

SF6 grandinės pertraukiklio veikimo principas

Įprastomis darbo sąlygomis pertraukiklio kontaktai yra uždaryti. Įvykus sistemos gedimui, kontaktai išsitraukia ir tarp jų susidaro lankas. Judančių kontaktų poslinkis yra sinchronizuojamas su vožtuvu, kuris į lanko nutraukimo kamerą patenka į aukšto slėgio SF6 dujas, kurių slėgis yra apie 16 kg/cm^2.

SF6 dujos sugeria laisvuosius elektronus lanko kelyje ir sudaro jonus, kurie neveikia kaip krūvininkas. Šie jonai padidina dujų dielektrinį stiprumą, todėl lankas užgęsta. Šis procesas sumažina SF6 dujų slėgį iki 3 kg/cm^2; jis laikomas žemo slėgio rezervuare. Šios žemo slėgio dujos grąžinamos atgal į aukšto slėgio rezervuarą, kad būtų galima naudoti pakartotinai.

Dabar dienos pūtimo stūmoklio slėgis naudojamas generuoti lanko gesinimo slėgį atidarymo operacijos metu, naudojant stūmoklį, pritvirtintą prie judančių kontaktų.

SF6 grandinės pertraukiklio pranašumas

SF6 grandinės pertraukikliai turi šiuos pranašumus, palyginti su įprastu pertraukikliu

1. SF6 dujos pasižymi puikia izoliacija, gesinimo lanku ir daugybe kitų savybių, kurios yra didžiausi SF6 grandinės pertraukiklių pranašumai.
2. Dujos yra nedegios ir chemiškai stabilios. Jų skilimo produktai nėra sprogūs, todėl nėra gaisro ar sprogimo pavojaus.
3. Dėl didelio SF6 dielektrinio stiprumo elektrinis tarpas yra labai sumažintas.
4. Jo veikimui įtakos neturi dėl atmosferos sąlygų skirtumų.
5. Jis veikia be triukšmo ir nekyla per didelės įtampos problemos, nes lankas užgęsta esant nuliui natūraliai srovei.
6. Dielektrinis stiprumas nesumažėja, nes lanko metu nesusidaro anglies dalelės.
7. Jai reikia mažiau priežiūros ir nereikia brangios suspausto oro sistemos.
8. SF6 be jokių problemų atlieka įvairias funkcijas, tokias kaip trumpųjų linijų gedimų šalinimas, perjungimas, neapkrautų perdavimo linijų atidarymas, transformatorinis reaktorius ir kt.

SF6 grandinės pertraukiklių trūkumai

1. SF6 dujos tam tikru mastu dūsta. Esant nuotėkiui pertraukiklio bakelyje, SF6 dujos yra sunkesnės už orą, taigi ir SF6, nusėda aplinkoje ir uždusa dirbantis personalas.
2. Drėgmės patekimas į SF6 pertraukiklio baką labai kenkia pertraukikliui ir sukelia keletą gedimų.
3. Vidines dalis reikia valyti periodiškai prižiūrint švarioje ir sausoje aplinkoje.
4. Specialus įrenginys reikalingas dujų transportavimui ir kokybei palaikyti.

(Šį straipsnį cituojame iš šios svetainės: https://circuitglobe.com/sf6-sulphur-hexaflouride-circuit-breaker.html)