एलिगस और इसके गुण

SF6 गैस - विद्युत गैस - सल्फर हेक्साफ्लोराइड SF6 (छह फ्लोरीन) है ... SF6 गैस SF6-अछूता सेल तत्वों में मुख्य इन्सुलेटर है।

काम के दबाव और सामान्य तापमान पर SF6 गैस - रंगहीन, गंधहीन, गैर-ज्वलनशील गैस, हवा से 5 गुना भारी (हवा के लिए घनत्व 6.7 बनाम 1.29), आणविक भार भी हवा के 5 गुना।

SF6 गैस की उम्र नहीं होती है, अर्थात यह समय के साथ अपने गुणों को नहीं बदलती है; यह एक विद्युत निर्वहन के दौरान विघटित हो जाता है, लेकिन अपनी मूल ढांकता हुआ ताकत को पुनः प्राप्त करते हुए, जल्दी से पुनर्संयोजित होता है।

1000 K तक के तापमान पर, SF6 गैस निष्क्रिय और गर्मी प्रतिरोधी है, लगभग 500 K के तापमान तक यह रासायनिक रूप से निष्क्रिय है और SF6 स्विचगियर के निर्माण में प्रयुक्त धातुओं के प्रति आक्रामक नहीं है।

एक विद्युत क्षेत्र में, SF6 गैस में इलेक्ट्रॉनों को पकड़ने की क्षमता होती है, जिसके परिणामस्वरूप SF6 गैस की उच्च ढांकता हुआ ताकत होती है। इलेक्ट्रॉनों को पकड़कर, SF6 गैस कम गतिशीलता वाले आयन बनाती है जो एक विद्युत क्षेत्र में धीरे-धीरे त्वरित होते हैं।

एक समान क्षेत्र में SF6 गैस के प्रदर्शन में सुधार होता है, इसलिए, परिचालन विश्वसनीयता के लिए, स्विचगियर के अलग-अलग तत्वों के डिजाइन को विद्युत क्षेत्र की सबसे बड़ी एकरूपता और एकरूपता की गारंटी देनी चाहिए।

एक विषम क्षेत्र में, विद्युत क्षेत्र के स्थानीय ओवरवॉल्टेज दिखाई देते हैं, जो कोरोना डिस्चार्ज का कारण बनते हैं। इन डिस्चार्जों के प्रभाव में, SF6 पर्यावरण में निम्न फ्लोराइड्स (SF2, SF4) का निर्माण करता है, जो संरचनात्मक सामग्रियों पर हानिकारक प्रभाव डालता है। पूर्ण गैस-अछूता स्विचगियर (जीआईएस)।

लीक से बचने के लिए, धातु के हिस्सों और कोशिकाओं के ग्रिड के अलग-अलग तत्वों की सभी सतहें साफ और चिकनी होती हैं और इनमें खुरदरापन और गड़गड़ाहट नहीं होनी चाहिए। इन आवश्यकताओं को पूरा करने का दायित्व इस तथ्य से तय होता है कि गंदगी, धूल, धातु के कण भी विद्युत क्षेत्र में स्थानीय तनाव पैदा करते हैं और इस प्रकार SF6 इन्सुलेशन की ढांकता हुआ ताकत बिगड़ जाती है।

SF6 गैस की उच्च ढांकता हुआ ताकत गैस के कम काम के दबाव में इन्सुलेशन दूरी को कम करने की अनुमति देती है, जिसके परिणामस्वरूप बिजली के उपकरणों का वजन और आयाम कम हो जाता है। यह, बदले में, स्विचगियर के आकार को कम करना संभव बनाता है, जो बहुत महत्वपूर्ण है, उदाहरण के लिए, उत्तर की स्थितियों के लिए, जहां परिसर का प्रत्येक घन मीटर बहुत महंगा है।

SF6 गैस की उच्च ढांकता हुआ ताकत न्यूनतम आयामों और दूरी के साथ उच्च स्तर का इन्सुलेशन प्रदान करती है, और SF6 की अच्छी चाप बुझाने की क्षमता और शीतलन क्षमता स्विचिंग उपकरणों की ब्रेकिंग क्षमता को बढ़ाती है और कम करती है जीवित भागों को गर्म करना.

रासायनिक प्रतिरोध, गैर-ज्वलनशीलता, अग्नि सुरक्षा के कारण SF6 गैस का उपयोग, अन्य स्थितियों के बराबर होने पर, वर्तमान भार को 25% और तांबे के संपर्कों के अनुमेय तापमान को 90 ° C (हवा में 75 ° C) तक बढ़ाने की अनुमति देता है। और SF6 गैस की अधिक से अधिक ठंडा करने की क्षमता।

SF6 का एक नुकसान अपेक्षाकृत उच्च तापमान पर तरल अवस्था में इसका संक्रमण है, जो ऑपरेशन में SF6 उपकरणों के तापमान शासन के लिए अतिरिक्त आवश्यकताएं निर्धारित करता है। आंकड़ा तापमान पर SF6 गैस की स्थिति की निर्भरता को दर्शाता है।

SF6 गैस बनाम तापमान की स्थिति का ग्राफ

नकारात्मक तापमान माइनस 40 जीआर पर SF6 उपकरणों के संचालन के लिए यह आवश्यक है कि उपकरण में SF6 गैस का दबाव 0.03 g / cm3 से अधिक के घनत्व पर 0.4 MPa से अधिक न हो।

जैसे ही दबाव बढ़ता है, SF6 गैस उच्च तापमान पर द्रवीभूत हो जाएगी। इसलिए, लगभग माइनस 40 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर बिजली के उपकरणों की विश्वसनीयता में सुधार करने के लिए, इसे गर्म किया जाना चाहिए (उदाहरण के लिए, एसएफ6 सर्किट ब्रेकर के जलाशय को प्लस 12 डिग्री सेल्सियस तक गर्म किया जाता है ताकि एसएफ6 गैस को तरल में जाने से रोका जा सके। राज्य)।

SF6 गैस की चाप क्षमता, अन्य चीजें समान होने पर, वायु की तुलना में कई गुना अधिक होती है। यह प्लाज्मा की संरचना और ताप क्षमता, ताप और की तापमान निर्भरता द्वारा समझाया गया है इलेक्ट्रिकल कंडक्टीविटी.

प्लाज्मा अवस्था में, SF6 अणु विघटित हो जाते हैं। 2000 K के क्रम के तापमान पर, अणुओं के पृथक्करण के कारण SF6 गैस की ऊष्मा क्षमता तेजी से बढ़ती है। इसलिए, 2000 - 3000 K के तापमान रेंज में प्लाज्मा की तापीय चालकता हवा की तुलना में बहुत अधिक (परिमाण के दो आदेशों द्वारा) है। 4000 K के क्रम के तापमान पर, अणुओं का पृथक्करण कम हो जाता है।

इसी समय, SF6 चाप में गठित कम आयनीकरण क्षमता वाला परमाणु सल्फर इलेक्ट्रॉनों की एकाग्रता में योगदान देता है जो 3000 K के क्रम के तापमान पर भी चाप को बनाए रखने के लिए पर्याप्त है। जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, प्लाज्मा चालकता कम हो जाती है। हवा की तापीय चालकता तक पहुँचने और फिर से बढ़ जाती है। इस तरह की प्रक्रियाएं हवा में एक चाप की तुलना में 12,000-8,000 K के क्रम के तापमान की तुलना में SF6 गैस में एक जलती हुई चाप के वोल्टेज और प्रतिरोध को 20-30% तक कम कर देती हैं। परिणामस्वरूप, प्लाज्मा की विद्युत चालकता कम हो जाती है।

6000 K के तापमान पर, परमाणु सल्फर के आयनीकरण की डिग्री काफी कम हो जाती है और मुक्त फ्लोरीन, निचले फ्लोराइड्स और SF6 अणुओं द्वारा इलेक्ट्रॉन पर कब्जा करने की क्रियाविधि को बढ़ाया जाता है।

लगभग 4000 K के तापमान पर, अणुओं का पृथक्करण समाप्त हो जाता है और अणुओं का पुनर्संयोजन शुरू हो जाता है, इलेक्ट्रॉन घनत्व और भी कम हो जाता है क्योंकि परमाणु सल्फर रासायनिक रूप से फ्लोरीन के साथ जुड़ जाता है। इस तापमान सीमा में, प्लाज्मा की तापीय चालकता अभी भी महत्वपूर्ण है, चाप को ठंडा किया जाता है, यह SF6 अणुओं और परमाणु फ्लोरीन द्वारा उनके कब्जे के कारण प्लाज्मा से मुक्त इलेक्ट्रॉनों को हटाने में भी मदद करता है। अंतराल की ढांकता हुआ ताकत धीरे-धीरे बढ़ती है और अंततः ठीक हो जाती है।

SF6 गैस में चाप बुझाने की एक विशेषता इस तथ्य में निहित है कि शून्य के करीब एक पतली चाप की छड़ अभी भी बनी हुई है और शून्य के माध्यम से वर्तमान के क्रॉसिंग के अंतिम क्षण में टूट जाती है।इसके अलावा, करंट के शून्य से गुजरने के बाद, SF6 गैस में अवशिष्ट चाप स्तंभ तीव्रता से ठंडा हो जाता है, जिसमें 2000 K के तापमान पर प्लाज्मा की ताप क्षमता में और भी अधिक वृद्धि के कारण, और ढांकता हुआ ताकत तेजी से बढ़ जाती है। .

SF6 गैस (1) और वायु (2) की परावैद्युत शक्ति में वृद्धि

अपेक्षाकृत कम तापमान पर न्यूनतम वर्तमान मूल्यों के लिए एसएफ 6 गैस में चाप जलने की ऐसी स्थिरता चाप शमन के दौरान वर्तमान रुकावटों और बड़े ओवरवॉल्टेज की अनुपस्थिति में होती है।

हवा में, उस समय अंतराल की ढांकता हुआ ताकत जिस समय चाप धारा शून्य को पार करती है, लेकिन हवा में चाप के बड़े समय के कारण, वर्तमान पार शून्य के बाद ढांकता हुआ ताकत की वृद्धि की दर कम होती है।