SF6 аркты қалай жоюды?
СФ6 (сульфургексафторид) аркын басу принципі
1. СФ6 физикалық және химиялық қасиеттері
Жоғары изоляция қаттылығы: СФ6 молекулаларының теріс электронегативтілігі өте жоғары, олар тез тұрақты электрондарды ұстаған және теріс иондарды құрайды. Бұл теріс иондар жедел жылдамдықпен жүре отырып, ионизация процесін тормытуға ықпал етеді, сондықтан СФ6 газының жоғары изоляция қаттылығы пайда болады. Бұл СФ6-ты ауа немесе вакуумдан изоляция қаттылығына қарағанда өте жоғары деңгейде көрсетеді.
Жоғары жылу қабілеті: СФ6 өте жоғары молекулалық массасы (болжамды 146) бар және жоғары жылу қабілеті мен теплота құбылысын көрсетеді. Арк пайда болғанда, СФ6 газы арктан шығатын өте көптеген жылу энергиясын ұстауға болады, аркты тез жеңілдетіп, температурасын төмендетеді.
Химиялық стабилділік: СФ6 жылмайдың температурасында өте стабилді, бірақ жоғары температураларда (мысалы, арк уақытында) алтыншы фтор компоненттеріне (SF4, S2F10 және т.б.) ажыратылады. Арк соңғаннан кейін, бұл ажыратылған продукттар СФ6-ға қайта қосылады, газдың изоляция қасиеттерін қалпына келтіреді.
2. СФ6 аркын басу негізгі принциптері
Арктың пайда болуы және соңғануы: Шиндердің айырмашылығы уақытында, контакттар араласады, ал ағым контакттар арасындағы кіші аралық арқылы өтеді, арк пайда болады. Арктың қол жетімділігі локалдық жоғары температураға ықпал етеді, контакт материалы парына айналып, аркты ұстап қоятын көптеген тұрақты электрондарды қалыптасады.
СФ6 газының рөлі:
Аркты тез жеңілдету: СФ6 газының жоғары жылу қабілеті бар және арктен шығатын жылу энергиясын тез ұстауға болады, арктың температурасы тез төмендейді. Температура төмендей түскен сайын, арктағы зарядталған частцалардың (электрондар мен иондар) кінетикалық энергиясы азайып, арктың энергиясы толығымен толық ұстанады.
Ионизация процессін тормыту: СФ6 молекулалары арктен шыққан тұрақты электрондарды тез ұстап, теріс иондарды құрайды. Бұл теріс иондар жедел жылдамдықпен жүре отырып, ионизация процессін ұстауға ықпал етеді, сондықтан арктың ұзақтығын тормытуға ықпал етеді.
Изоляция қаттылығын қалпына келтіру: Арк соңғаннан кейін, СФ6 газының изоляция қасиеттері тез қалпына келеді. Ауадан қарағанда өте жоғары изоляция қаттылығы бар СФ6-тың контакттар арасындағы изоляция қаттылығы тез қалпына келеді, арктың қайта пайда болуын тормытады.
3. СФ6 аркын басу толық процесі
Арктың құрастыруының бастапқы этапы: Шиндердің контакттары бөлініп бастағанда, ағым контакттар арасындағы кіші аралық арқылы өтеді, арк пайда болады. Арктың температурасы бір неше миңградусқа дейін тез қалыптасады, контакт материалы парына айналып, аркты ұстап қоятын көптеген тұрақты электрондар қалыптасады.
СФ6 газының жеңілдету әсері: Арк құрастырылғанда, СФ6 газы арктан шығатын жылу энергиясын тез ұстап, арктың температурасы төмендейді. Мұнда СФ6 молекулалары арктен шыққан тұрақты электрондарды ұстап, теріс иондарды құрайды, ионизация процессін тормытады.
Арктың соңғануы: Арктың температурасы төмендей түскен сайын, арктағы зарядталған частцалардың энергиясы азайып, арк толығымен соңады. Бұл уақытта СФ6 газының изоляция қасиеттері тез қалпына келеді, контакттар арасындағы изоляция қаттылығы жоғарылаған және арктың қайта пайда болуын тормытады.
Арк соңғаннан кейінгі қалпына келу: Арк соңғаннан кейін, СФ6-ның ажыратылған продукттары (мысалы, SF4, S2F10 және т.б.) СФ6-ға қайта қосылады, газдың бастапқы химиялық құрылымы мен изоляция қасиеттері қалпына келеді. Бұл процестер өте тез өтеді, адатта бір неше миллисекунд ішінде.
4. СФ6 аркын басу қолайлылықтары
Тез аркты басу: СФ6 газы аркты тез соңғауға ықпал етеді, адатта ағымдың нөл өткізген уақытында. Бұл арктың ұзақтығын азайтады, контакттарға зиянды әсерлерді минималдауға ықпал етеді.
Изоляция қаттылығын тез қалпына келтіру: Арк соңғаннан кейін, СФ6 газының изоляция қасиеттері тез қалпына келеді, арктың қайта пайда болуын тормытады және ағымды тұрақты ұстайды.
Жоғары напрямдагы және жоғары ағымдағы қолданылуы: СФ6-тың жоғары изоляция қаттылығы және аркты басу өте жақсы қасиеттері, оны жоғары напрямдагы және жоғары ағымдағы қолданылуға ыңғайлы етеді, мысалы, өте жоғары напрям (УН) жүйелерінде.
Жарықтың қауіпсіздігі: СФ6 газы жарықтық қауіпсіздігі жоқ, маңызды маслаға қолданылатын шиндердің қауіпсіздігін жоюға ықпал етеді, оны электр жүйелерінде қолдану үшін қауіпсіздір.
5. СФ6 аркын басу қолданылуы
Жоғары напрямдагы шиндер: СФ6 газы жоғары напрямдагы шиндерде өте кеңінен қолданылады, әсіресе 110кВ-ден жоғары жүйелерде, УН және ЕН (өте жоғары напрям) жүйелерінде. СФ6 шиндері өте жақсы басу қасиеттері, тымсыз құрылым және ұзақ қызмет күні бар, олар өте жоғары ағымдағы басу үшін ыңғайлы.
Жүк комутаторлары және айырмашылар: Шиндерден тышкары, СФ6 газы жүк комутаторлары және айырмашыларда да қолданылады, қуатты изоляция және аркты басу қасиеттерін қамтамасыз етеді.
ГИШ (газмен изоляцияланған коммутациялық құрылым): ГИШ системаларында, СФ6 газы тымсыз коммутациялық құрылымда изоляциялық медиума рөлін атқарады, жоғары тығыздықты электр байланыстар және қуатты изоляция қасиеттерін қамтамасыз етеді.
Қорытынды
СФ6 газы өте жоғары изоляция қаттылығы, жоғары жылу қабілеті және изоляция қаттылығын тез қалпына келтіру арқылы аркты басады. Бұл тиімді аркты басу механизми СФ6 шиндерін жоғары напрямдагы электр жүйелеріндегі маңызды компоненттер етіп анықтайды, олар қауіпсіздік пен қуатты қызмет етуді қамтамасыз етеді. СФ6 электр передача және тарату жүйелерінде кеңінен қолданылады, оның аркты тез басу және қайта пайда болуын тормыту қасиеттері жүйелердің стабилділігі мен қауіпсіздігін сақтау үшін маңызды.
