Автоматичний вимикач SF₆: критично важливий компонент високовольтних електромереж, що забезпечує чудову продуктивність завдяки високій електронегативності та дугогасильній здатності, яка в 100 разів перевищує потужність повітря.

Дугогасне середовище: газ SF₆

Ключова характеристика:Чудова спорідненість між молекулами та вільними електронами

Вимоги до обслуговування:Перед капітальним ремонтом необхідна спеціальна підготовка

Область застосування:Високовольтна електроенергетика

Автоматичні вимикачі SF₆ є критично важливими компонентами електромережі, які значно впливають на надійність роботи мережі.

I. Механізм гасіння дуги SF₆

Коли електрони стикаються з молекулами SF₆, вони об’єднуються, утворюючи важкі негативні іони з ймовірністю майже 100%. Ця характеристика має величезну практичну цінність для деіонізації залишкового стовпа дуги та процесу гасіння дуги.

SF₆ має сильну електронегативність; його молекули швидко захоплюють вільні електрони з утворенням негативних іонів. Оскільки негативні іони мають надзвичайно низьку електропровідність, діелектрична міцність дугового проміжку швидко відновлюється, що забезпечує чудову ефективність гасіння дуги.

За стандартного атмосферного тиску (1,01 × 10⁵ Па) здатність SF₆ гасити дугу становитьу 100 разів більше повітря. Крім того, SF₆ не руйнується після гасіння дуги і може бути використаний повторно.

II. Переваги та моделі автоматичних вимикачів SF₆

Ці автоматичні вимикачі, використовуючи чудові ізоляційні та дугогасильні властивості газу SF₆, пропонують кілька переваг:

• Висока розривна здатність
• Висока витримувана напруга між контактами
• Велика кількість допустимих послідовних операцій розбивання
• Придатність до частої експлуатації
• Низький рівень шуму
• Відсутність пожежної небезпеки
• Мінімальний механічний та електричний знос

Як високопродуктивні пристрої, які майже не потребують обслуговування, автоматичні вимикачі SF₆ все ширше використовуються в ланцюгах високої напруги. Дві поширені моделіЛН1-35іHB36.

III. Обмеження та стратегії вдосконалення

Поки чистийгаз SF₆є чудовим дугогасним середовищем, він має обмеження в часто експлуатованому низьковольтному електричному обладнанні:

• Дуги, що утворюються під час частого перемикання, викликають реакції між парами металу та продуктами розкладання SF₆, утворюючи дрібні порошки (наприклад, гідрофториди, тіосульфати), які осідають на контактних поверхнях, роз’їдаючи контакти та збільшуючи опір контакту.
• Під дією високотемпературного електричного розряду SF₆ розкладається на корозійні гази, які можуть серйозно роз’їсти алюмінієві сплави та пошкодити ламінати з фенольних смол і компоненти порцелянової ізоляції.

Стратегія вдосконалення:Коли SF₆ змішується з азотом (N₂) з об’ємною часткою SF₆ понад 20%–30%, суміш досягає діелектричної міцності, порівнянної з чистим SF₆, при значному зниженні корозійної активності. Отже, суміші SF₆–N₂ широко використовуються в практичних застосуваннях.