Svavelhexafluorid (SF6) effektbrytare

En strömbrytare där SF6 under tryckgas används för att släcka ljusbågen kallas SF6 brytare. SF6 (svavelhexafluorid)-gas har utmärkta dielektriska, bågsläckande, kemiska och andra fysikaliska egenskaper som har bevisat sin överlägsenhet gentemot andra ljusbågssläckande medier såsom olja eller luft. SF6-strömbrytaren är huvudsakligen uppdelad i tre typer:

• Icke-puffer kolvbrytare
• Enpufferkolvbrytare.
• Dubbelpuffer kolvbrytare.

Strömbrytaren som använde luft och olja som ett isolerande medium, deras ljusbågssläckningskraft byggdes upp var relativt långsam efter kontaktseparationens rörelse. I fallet med högspänningsbrytare används snabba ljusbågssläckningsegenskaper som kräver mindre tid för snabb återhämtning, spänning byggs upp. SF6 effektbrytare har goda egenskaper i detta avseende jämfört med olje- eller luftbrytare. Så i högspänning upp till 760 kV används SF6-brytare.

Egenskaper för svavelhexafluorid kretsbrytare

Svavelhexafluorid har mycket goda isolerande och ljusbågsdämpande egenskaper. Dessa egenskaper är

• Det är färglös, luktfri, giftfri och icke brännbar gas.
• SF6-gas är extremt stabil och inert, och dess densitet är fem gånger så stor som luft.
• Den har hög värmeledningsförmåga bättre än luftens och hjälper till med bättre kylströmförande delar.
• SF6-gas är starkt elektronegativ, vilket innebär att de fria elektronerna lätt tas bort från urladdningen genom att negativa joner bildas.
• Den har en unik egenskap av snabb rekombination efter att källan som aktiverar gnistan har tagits bort. Det är 100 gånger mer effektivt jämfört med bågsläckande medium.
• Dess dielektriska styrka är 2,5 gånger den för luft och 30 % mindre än den för den dielektriska oljan. Vid högt tryck ökar gasens dielektriska styrka.
• Fukt är mycket skadligt för SF6-brytaren. På grund av en kombination av fukt och SF6-gas bildas vätefluorid (när ljusbågen bryts) som kan angripa brytarnas delar.

Konstruktion av SF6 effektbrytare

SF6-brytare består huvudsakligen av två delar, nämligen (a) brytarenheten och (b) gassystemet.

Avbrottsenhet – Denna enhet består av rörliga och fasta kontakter som består av en uppsättning strömförande delar och en ljusbågssond. Den är ansluten till SF6-gasreservoaren. Denna enhet består av glidventiler i de rörliga kontakterna som tillåter högtrycksgasen att komma in i huvudtanken.

Gassystem – Gassystemet med sluten krets används i SF6-strömbrytare. SF6-gasen är dyr, så den återvinns efter varje operation. Denna enhet består av låg- och högtryckskammare med lågtryckslarm tillsammans med varningsbrytare. När gasens tryck är mycket lågt på grund av vilket den dielektriska styrkan hos gaser minskar och en bågsläckningsförmåga hos brytarna äventyras, ger detta system ett varningslarm.

Arbetsprincip för SF6 effektbrytare

Under normala driftsförhållanden är brytarens kontakter stängda. När felet uppstår i systemet dras kontakterna isär, och en båge slås mellan dem. Förskjutningen av de rörliga kontakterna är synkroniserad med ventilen som kommer in i högtrycks-SF6-gasen i ljusbågsavbrytande kammare vid ett tryck på cirka 16 kg/cm^2.

SF6-gasen absorberar de fria elektronerna i bågbanan och bildar joner som inte fungerar som laddningsbärare. Dessa joner ökar gasens dielektriska styrka och därför släcks ljusbågen. Denna process minskar trycket på SF6-gasen upp till 3 kg/cm^2 sålunda; den förvaras i lågtrycksbehållaren. Denna lågtrycksgas dras tillbaka till högtrycksbehållaren för återanvändning.

Nu används ett dagpufferkolvtryck för att generera bågsläckningstryck under en öppningsoperation med hjälp av en kolv fäst vid de rörliga kontakterna.

Fördel med SF6 effektbrytare

SF6-brytare har följande fördelar jämfört med konventionella brytare

1. SF6-gas har utmärkt isolering, ljusbågssläckning och många andra egenskaper som är de största fördelarna med SF6-brytare.
2. Gasen är icke brandfarlig och kemiskt stabil. Deras nedbrytningsprodukter är icke-explosiva och det finns därför ingen risk för brand eller explosion.
3. Det elektriska spelrummet är mycket reducerat på grund av den höga dielektriska styrkan hos SF6.
4. Dess prestanda påverkas inte på grund av variationer i atmosfäriskt tillstånd.
5. Det ger ljudlös drift, och det finns inga överspänningsproblem eftersom ljusbågen släcks vid naturlig ström noll.
6. Det finns ingen minskning av dielektrisk styrka eftersom inga kolpartiklar bildas under ljusbågsbildning.
7. Det kräver mindre underhåll och inget kostsamt tryckluftssystem.
8. SF6 utför olika uppgifter som att rensa kortledningsfel, byta, öppna olastade transmissionsledningar och transformatorreaktorer etc. utan problem.

Nackdelar med SF6 effektbrytare

1. SF6-gas kvävs till viss del. Vid läckage i brytartanken är SF6-gasen tyngre än luft och därmed SF6 fälls i omgivningen och leder till att driftpersonalen kvävs.
2. Inträngning av fukt i SF6-brytartanken är mycket skadlig för brytaren, och det orsakar flera fel.
3. De inre delarna behöver rengöras under periodiskt underhåll i ren och torr miljö.
4. Den speciella anläggningen kräver transport och underhåll av gaskvalitet.

(Vi citerar den här artikeln från denna webbplats: https://circuitglobe.com/sf6-sulphur-hexaflouride-circuit-breaker.html)