उच्च वोल्टेज उपकरण के लिए एक इन्सुलेट माध्यम के रूप में गैस

इंसुलेटिंग माध्यम के रूप में गैसों का व्यापक रूप से स्विचगियर इकाइयों (आरयू) और अन्य विद्युत उपकरणों में ओवरहेड लाइनों पर उपयोग किया जाता है। वायु, SF6 गैस, नाइट्रोजन, नाइट्रोजन के साथ SF6 गैस का मिश्रण आदि का उपयोग इन्सुलेट गैसों के रूप में किया जाता है।

गैस इन्सुलेशन के लाभ - यह अपेक्षाकृत कम लागत, अपेक्षाकृत उच्च ढांकता हुआ ताकत, "स्व-उपचार" की संपत्ति, अच्छी तापीय चालकता है।

सामान्य वायुमंडलीय परिस्थितियों में (दबाव P = 100 kPa, तापमान T = 293 K, घनत्व γ = 11 g / m3) और एक समान विद्युत क्षेत्र में, वायु की विद्युत शक्ति E = 30 kV / सेमी है।

यह मान 1 मीटर से कम इलेक्ट्रोड दूरी के लिए विशिष्ट है। 1-2 मीटर की दूरी पर, शक्ति लगभग 5 kV / सेमी है, और 10 मीटर और अधिक की दूरी पर, यह 1.5-2.5 kV / सेमी है। बड़ी दूरी पर हवा की ढांकता हुआ ताकत में कमी को डिस्चार्ज के विकास के स्ट्रीमर सिद्धांत द्वारा समझाया गया है। हवा की ढांकता हुआ ताकत का मूल्य तापमान, दबाव (घनत्व) और आर्द्रता से प्रभावित होता है।

विद्युत उपकरण आमतौर पर समुद्र तल से 1000 मीटर की ऊँचाई पर t = <40 ° C और γ = 11 g / m3 के तापमान पर काम करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। ऊंचाई में 100 मीटर की वृद्धि और तापमान में 3 डिग्री सेल्सियस की वृद्धि के साथ, हवा का बल 1% कम हो जाता है।

पूर्ण आर्द्रता में दोहरी वृद्धि 6-8% की ताकत कम कर देती है। ये डेटा जीवित भागों के बीच 1 मीटर तक की दूरी के लिए विशिष्ट हैं जैसे-जैसे दूरी बढ़ती है, वायुमंडलीय परिस्थितियों का प्रभाव कम होता जाता है।

हवा का मुख्य नुकसान यह है कि ओजोन और नाइट्रोजन ऑक्साइड कोरोना के प्रभाव में बनते हैं, जो बदले में ठोस इन्सुलेशन और जंग की उम्र बढ़ने का कारण बनता है।

वर्तमान में, निम्नलिखित गैसों का उपयोग गैस इन्सुलेशन के उत्पादन के लिए किया जाता है: SF6 गैस, नाइट्रोजन, नाइट्रोजन के साथ SF6 गैस का मिश्रण और कुछ फ्लोरोकार्बन। इनमें से कई गैसों में हवा की तुलना में अधिक परावैद्युत शक्ति होती है। कई इंसुलेशन का नकारात्मक पक्ष यह है कि वे 3,200 साल से अधिक पुराने हैं और कार्बन डाइऑक्साइड की तुलना में 22,000 गुना अधिक ग्रीनहाउस क्षमता रखते हैं।

इस तथ्य के बावजूद कि ग्रीनहाउस प्रभाव के निर्माण में SF6 गैस की हिस्सेदारी अपेक्षाकृत कम (लगभग 0.2%) है, बिजली उद्योग में इसके व्यापक उपयोग के कारण इसे ग्रीनहाउस गैसों की सूची में शामिल किया गया है।

नए हाई वोल्टेज स्विचगियर में SF6 गैस का उपयोग इंसुलेटिंग और आर्किंग माध्यम के रूप में किया जाता है (देखें - SF6 सर्किट ब्रेकर 110 kV और ऊपर). स्विचिंग उपकरणों की स्विचिंग क्षमता और ढांकता हुआ गुण SF6 गैस घनत्व पर निर्भर करते हैं, जिसकी लगातार निगरानी की जानी चाहिए। उपकरण द्वारा सील या आवरण के माध्यम से लीक का स्वचालित रूप से पता लगाया जाना चाहिए।

इन स्विचिंग उपकरणों के लिए सामान्य कामकाजी दबाव (20 डिग्री सेल्सियस पर दबाव भरना) -40 डिग्री सेल्सियस से -25 डिग्री सेल्सियस की न्यूनतम तापमान सीमा में 0.45 से 0.7 एमपीए है। एसएफ 6 गैस गैर विषैले, गैर-प्रदूषणकारी या नमी है, गैर ज्वलनशील है और इसका कोई ओजोन क्षरण प्रभाव नहीं है। हालाँकि, यह वातावरण में मौजूद रहता है। इस इंसुलेटिंग गैस के बारे में अधिक जानकारी यहाँ लिखी गई है: एलिगस और इसके गुण

एक वास्तविक गैस में हमेशा सीमित संख्या में आवेशित कण - इलेक्ट्रॉन और आयन होते हैं। फ्री चार्ज वाहक प्राकृतिक आयनियों के संपर्क में आने के परिणामस्वरूप बनते हैं - सूर्य से पराबैंगनी विकिरण, ब्रह्मांडीय किरणें, रेडियोधर्मी विकिरण। साथ ही, आयनीकरण के परिणामस्वरूप एक विद्युत क्षेत्र की कार्रवाई के तहत फ्री चार्ज वाहक बनते हैं।

यह प्रक्रिया हिमस्खलन के रूप में बढ़ सकती है। नतीजतन, इलेक्ट्रोड के बीच का चैनल उच्च चालकता प्राप्त करता है और गैसीय ढांकता हुआ टूट जाता है। इस बारे में यहां और पढ़ें: गैसों में विद्युत निर्वहन के प्रकार