Ինչպե՞ս կատարում է SF6-ը հողի դաշնային լուծումը

Ինչպես աշխատում է SF6 (վեցֆլորինայի սուլֆուր) աղբյուրը հագեցնելու համակարգը

1. SF6-ի ֆիզիկական և քիմիական հատկությունները

• Բարձր եռացիային հզորություն. SF6-ի մոլեկուլները ունեն ուժեղ բացասական էլեկտրոնեգատիվություն, որը lehetővé teszi nekik, hogy gyorsan կամրջին ազատ էլեկտրոնները, առաջ առաջ բացասական իոններ կազմելով: Այս բացասական իոնները դանդաղ շարժվում են և ավելի քիչ հավանական են առաջացնել իոնիզացիա, ինչը առաջ առաջ է առաջ է բերում SF6 գազի բարձր եռացիային հզորության: Սա դարձնում է SF6-ը այն առումով ավելի նախընտրելի քան օդը կամ վակուումը եռացիայի տեսանկյունից:

• Բարձր ջերմային հզորություն. SF6-ն ունի մեծ մոլեկուլային կշիռ (մոտավորապես 146) և ցուցադրում է բարձր ջերմային հզորություն և ջերմահաղորդականություն: Երբ առաջանում է աղբյուր, SF6 գազը կարող է կուտել նշանակալի քանակությամբ ջերմություն, արագ հուսալի աղբյուրը և նվազեցնել դրա ջերմությունը:

• Քիմիական կայունություն. SF6-ն ունի բարձր կայունություն սույն ջերմաստիճանում, բայց վերլուծվում է ավելի ցածր ֆլորինայի կոմպունդների (ինչպես օրինակ, SF4, S2F10 և այլն) բարձր ջերմաստիճանների դեպքում (օրինակ, աղբյուրի առաջացման ժամանակ): Այս վերլուծման արդյունքները կրկին համադրվում են SF6-ով աղբյուրը դադարեցնելուց հետո, վերականգնելով գազի եռացիային հատկությունները:

2. SF6 աղբյուր հագեցնելու հիմնական սկզբունքները

Աղբյուրի առաջացում և դադարեցում. Երբ շղթակոտրումը բացվում է, կոնտակտները բաժանվում են, և հոսանքը հոսում է կոնտակտների միջև փոքր միջակայքով, ձևավորելով աղբյուր: Աղբյուրի առաջացումը առաջ է առնում տեղային բարձր ջերմաստիճան, որը կայանում է կոնտակտների նյութը գոլորշացնում և առաջ է առնում շատ ազատ էլեկտրոններ, որոնք պահպանում են աղբյուրը:

SF6 գազի դերը.

• Աղբյուրի արագ հուսալուություն. SF6 գազը ունի բարձր ջերմային հզորություն և կարող է արագ կուտել աղբյուրի կողմից ծագած ջերմությունը, առաջ առաջ բերելով աղբյուրի ջերմության արագ նվազումը: Որպես ջերմությունը նվազում է, աղբյուրում լինող լարված մասնիկների (էլեկտրոնների և իոնների) կինետիկ էներգիան նվազում է, դուրս են բերելով աղբյուրի էներգիան:

• Իոնիզացիայի սահմանափակում. SF6 մոլեկուլները կարող են արագ կամրջին ազատ էլեկտրոնները աղբյուրից, առաջ առաջ բերելով բացասական իոններ: Այս բացասական իոնները դանդաղ շարժվում են և ավելի քիչ հավանական են առաջացնել իոնիզացիայի շարունակությունը, հետևաբար սահմանափակելով աղբյուրի շարունակական զարգացումը:

• Եռացիայի հզորության վերականգում. Աղբյուրը դադարեցնելուց հետո, SF6 գազը արագ վերականգնում է իր եռացիային հատկությունները: Այն առումով, որ այն ունի բարձր եռացիային հզորություն օդի համեմատ, կոնտակտների միջև եռացիայի հզորությունը արագ վերականգնվում է, որը անհաջողությամբ աղբյուրը կրկին առաջ է առնում:

3. SF6 աղբյուր հագեցնելու մանրամասն գործընթացը

• Աղբյուրի առաջացման սկզբնական حلة: عندما تبدأ نقاط التلامس في المفتاح الكهربائي بالانفصال، يتدفق التيار عبر الفجوة الصغيرة بينهما، مما يشكل قوساً كهربائياً. ترتفع درجة حرارة القوس بسرعة إلى عدة آلاف من الدرجات المئوية، مما يؤدي إلى تبخر مادة النقاط وتكوين عدد كبير من الإلكترونات الحرة.

• أثر تبريد غاز SF6: عند تشكيل القوس، يمتص غاز SF6 الحرارة التي يولدها القوس بسرعة، مما يؤدي إلى انخفاض درجة حرارة القوس. في الوقت نفسه، تقوم جزيئات SF6 بإلتقاط الإلكترونات الحرة من القوس، ليشكلوا أيونات سالبة، مما يثبط عملية الأيونية.

• إخماد القوس: مع انخفاض درجة حرارة القوس، تقل طاقة الجسيمات المشحونة في القوس تدريجياً، مما يؤدي إلى إخماد القوس بشكل كامل. في هذه المرحلة، يقوم غاز SF6 بسرعة باستعادة خصائص العزل الكهربائي، مما يزيد من قوة العزل بين النقاط ويمنع إعادة تشغيل القوس.

• التعافي بعد إخماد القوس: بعد إخماد القوس، تعيد منتجات تحلل SF6 (مثل SF4، S2F10، وما إلى ذلك) تجميع نفسها بسرعة لتشكيل SF6 مرة أخرى، مما يعيد تركيب الغاز الكيميائي الأصلي وخواص العزل الكهربائي. يحدث هذا العملية بسرعة كبيرة، عادةً خلال بضعة مللي ثوانٍ.

4. مزايا إخماد القوس بواسطة غاز SF6

• إخماد سريع للقوس: يمكن أن يطفئ غاز SF6 القوس تقريباً فورياً، عادةً بالقرب من نقطة الصفر للتيار. وهذا يقلل من مدة القوس، مما يحد من الأضرار التي تصيب النقاط.

• استعادة سريعة للعزل: بعد إخماد القوس، يستعيد غاز SF6 بسرعة قوته العازلة، مما يمنع إعادة تشغيل القوس ويضمن قطع التيار بشكل موثوق.

• مناسب للفولتية والتيارات العالية: تعني قوة العزل العالية والأداء الممتاز لإخماد القوس لغاز SF6 أنه مناسب بشكل خاص لتطبيقات الفولتية والتيارات العالية، مثل أنظمة نقل الطاقة ذات الفولتية فوق العالية (UHV).

• لا يوجد خطر حريق: غاز SF6 غير قابل للاشتعال، مما يزيل خطر الحريق الذي يمكن أن يحدث مع المفاتيح الكهربائية المليئة بالزيت، مما يجعله أكثر أمانًا لنظم الكهرباء.

5. تطبيقات إخماد القوس بواسطة غاز SF6

• المفاتيح الكهربائية ذات الفولتية العالية: يتم استخدام غاز SF6 على نطاق واسع في المفاتيح الكهربائية ذات الفولتية العالية، خاصة في الأنظمة التي تعمل على 110 كيلوفولت وأعلى، بما في ذلك أنظمة نقل الطاقة ذات الفولتية فوق العالية (UHV) والعالية جداً (EHV). توفر المفاتيح الكهربائية التي تعمل بغاز SF6 أداء قطع ممتازًا، وتصميمًا مدمجًا، وعمرًا خدمة طويلًا، مما يجعلها مثالية للعمليات المتكررة وقطع التيار العالي.

• مفاتيح الحمل والمفصلات: بالإضافة إلى المفاتيح الكهربائية، يتم أيضًا استخدام غاز SF6 في مفاتيح الحمل والمفصلات، مما يوفر عزلًا موثوقًا وإخمادًا للقوس.

• GIS (أجهزة التحكم المعزولة بالغاز): في أنظمة GIS، يعمل غاز SF6 كوسط عازل في المعدات المعزولة، مما يوفر اتصالات كهربائية عالية الكثافة والعزل الموثوق.

ملخص

يقوم غاز SF6 بإخماد الأقواس بكفاءة عالية عن طريق الاستفادة من خصائص العزل الكهربائي العالية والسعة الحرارية العالية واستعادة قوة العزل بسرعة. يجعل هذا الآلية الفعالة لإخماد القوس المفاتيح الكهربائية التي تعمل بغاز SF6 مكونات أساسية في أنظمة الطاقة ذات الفولتية العالية، مما يضمن التشغيل الآمن والموثوق. يتم استخدام غاز SF6 على نطاق واسع في أنظمة نقل وتوزيع الطاقة، حيث يعتبر قدرته على إخماد الأقواس بسرعة ومنع إعادة تشغيلها أمرًا حاسمًا للحفاظ على استقرار وسلامة النظام.