Prekidači koji koriste gas SF6, poznat po svojim odličnim svojstvima-gašenja i izolacije luka, kao sredstvo-za gašenje luka, široko se koriste u elektroenergetskim sistemima. Pogodni su za česte operacije i zahtjeve za velike{4}}brzine prekida. U mojoj zemlji, SF6 prekidači se preporučuju za napone između 7,2 i 40,5 V, i gotovo isključivo se koriste za napone iznad 126 kV. Međutim, nisu prikladni za upotrebu u-područjima velike nadmorske visine.
SF6 prekidačine samo da isključuju i povezuju visoko-vodove i različite-struje opterećenja i opterećenja tokom normalnog rada sistema, već i, u slučaju kvara na sistemu, njihovi uređaji za relejnu zaštitu automatski, brzo i pouzdano isključuju sve struje preopterećenja i kratkih-struja, sprječavajući nastanak i eskalaciju havarija.
Prekidač koji koristi gas sumpor heksafluorid (SF6) i kao medij za gašenje luka i kao izolacijski medij, koji se naziva SF6 prekidač. To je gasni-prekidač na puhanje poput zračnog prekidača, ali se razlikuje po tome:
① Nizak radni pritisak;
② Tokom procesa duvanja luka, gas se ne ispušta u atmosferu, već cirkuliše unutar zatvorenog sistema. Sumpor heksafluorid (SF6) je prvi put korišten kao medij za gašenje luka-u prekidačima ranih 1950-ih. Zbog odličnih svojstava ovog plina, naponski i strujni parametri jednog-prekidača s jednim prekidom su znatno veći od onih kod prekidača na komprimirani zrak i prekidača sa redukcijom ulja-, bez potrebe visokog pritiska plina ili značajnog broja serijskih prekida. 1960-ih i 1970-ih, SF6 prekidači su bili široko korišteni u ultra-energetskim sistemima visokog napona, velikog-kapaciteta. Do ranih 1980-ih, uspješno su razvijeni SF6 prekidači sa 363 kV jednostrukim-prekidom i 550 kV dvostrukim{19}}, kao i nazivnim prekidnim strujama od 80 i 100 kA.
SF6 prekidači koriste relej gustine sumpor heksafluorida (SF6) za praćenje promjena tlaka plina. Kada pritisak gasa SF6 padne na prvu alarmnu vrednost, relej gustine se aktivira, signalizirajući pritisak dopune. Kada pritisak gasa sumpor heksafluorida padne na drugu alarmnu vrednost, relej gustine će raditi, izveštavajući o signalu pritiska zaključavanja, i istovremeno isključujući krug za okidanje i zatvaranje prekidača kako bi se postiglo zaključavanje otvaranja i zatvaranja.
Ispod 150°C, SF6 je hemijski inertan i ne reaguje hemijski sa metalima, plastikom ili drugim materijalima koji se obično koriste u prekidačima. Dok se raspadaju na različite komponente pod visokim temperaturama uzrokovanim lukovima velike-snage, oni se vrlo brzo rekomponuju nakon što se luk ugasi. SF6 ne sadrži ugljenik i vazduh, što sprečava kontaktnu oksidaciju. SF6 takođe ima veoma visoku dielektričnu čvrstoću, koja se povećava sa povećanjem pritiska. Na 1 atmosferi, dielektrična čvrstoća SF6 je otprilike dva do tri puta veća od zraka. Pri apsolutnom pritisku od 3 atmosfere, dielektrična čvrstoća SF6 može dostići ili premašiti onu uobičajeno korišćenih izolacionih ulja. SF6 takođe pokazuje odlične performanse gašenja luka, postižući kapacitet gašenja luka 100 puta veći od kapaciteta gašenja luka u jednostavnom prekidaču. U SF6, kada se struja luka približi nuli, visoka temperatura se uočava samo u jezgru luka malog-prečnika, koje je okruženo ne{20}}neprovodljivim slojem. Ovo omogućava da se dielektrična čvrstoća lučnog razmaka brzo oporavi nakon što struja pređe nulu.
SF6 prekidači dostupni su u dvije strukturne konfiguracije: dizajn stuba od porculana. Prekidač se sastoji od tri nezavisna mono{2}}fazna prekidača i hidrauličkog i električnog upravljačkog ormara. Svaka faza se sastoji od četiri prekidačke komore (prekidača) povezane u seriju sa dva noseća porculanska čahure. Prekidačke komore i potporne porculanske navlake punjene su gasom SF6 pri nazivnom pritisku. Prekidač ima strukturu rezervoara{7}}. Ovaj prekidač koristi dvosmjerni uzdužni-prekidač puhanja. Prilikom otvaranja, cilindar i pokretni kontakt pokreću mehanizam za prijenos kartera.
Molekuli SF6 i slobodni elektroni imaju odličnu mješljivost. Kada elektroni i molekule SF6 dođu u kontakt, oni se gotovo 100% miješaju kako bi formirali teške negativne ione. Ovo svojstvo je izuzetno vrijedno za deionizaciju stupca zaostalog luka i gašenje luka. SF6 ima vrlo negativan naboj, što omogućava njegovim molekulima da brzo zarobe slobodne elektrone i formiraju negativne ione. Ovi negativni ioni provode električnu energiju vrlo sporo, ubrzavajući oporavak dielektrične čvrstoće luknog razmaka, što rezultira odličnim performansama gašenja luka. Pri pritisku od 1,01×105 Pa, učinak gašenja luka SF6 je 100 puta veći od učinka zraka. Nakon gašenja luka, on ostaje nepromijenjen i može se ponovo koristiti. Odlična svojstva izolacije i gašenja luka SF6 plina daju SF6 prekidačima sljedeće prednosti: visok prekidni kapacitet, visok prekidni napon, veliki broj neprekidnih prekida, pogodnost za čest rad, nisku buku, bez opasnosti od požara i minimalno mehaničko i električno habanje, što ih čini odličnim prekidačima "bez održavanja".
S brzim razvojem nacionalne ekonomije, potražnja za električnom energijom u svim sferama života drastično je porasla, opterećenje elektroenergetskog sistema je poraslo, a zahtjevi za pouzdanošću napajanja postepeno su se povećavali. Prekidači u trafostanicama su također postepeno zamijenjeni novim SF6 prekidačima iz uljnih prekidača. SF6 prekidači se široko koriste u elektroenergetskim sistemima.
Sumpor heksafluoridni prekidač
Sumpor-heksafluoridni prekidači su novi tip prekidača koji koristi gas sumpor-heksafluorid i kao izolacijski i{0}}medij za gašenje luka. Plin sumpor heksafluorid je bezbojan, bez mirisa, ne-toksičan i nezapaljiv inertni plin visoke dielektrične čvrstoće i odličnih- svojstava za gašenje luka. Njegova dielektrična čvrstoća daleko premašuje onu kod tradicionalnih izolacijskih plinova. Stoga, njegova upotreba u električnoj opremi može smanjiti veličinu opreme, eliminirati opasnost od požara i poboljšati pouzdanost i sigurnost energetskih sistema.
Sumpor heksafluoridna struktura prekidača
Sumpor heksafluoridni prekidači se sastoje od glavnog tijela (koristeći strukturu sa tri-šasije), radnog mehanizma i uređaja za gašenje luka. Nude prednosti kao što su jednostavna struktura, kompaktna veličina, mala težina, veliki prekidni kapacitet, brzo gašenje luka, visoka stopa prekida i dug ciklus održavanja. Oni su obećavajući kandidat za buduću široku primenu u elektroenergetskim sistemima.
Princip rada sumpor-heksafluoridnog prekidača
Sumpor-heksafluoridni prekidači često se pune gasom sumpor-heksafluorida pri pritisku od 3 do 5 atmosfera kao unutrašnja izolacija. Tokom procesa otvaranja, pokretni kontakt pokreće klip da komprimuje gas, stvarajući protok vazduha za gašenje luka.
Osnovna struktura komore za gašenje luka sumpor-heksafluoridnog prekidača sastoji se od pokretnog kontakta, izolacijske mlaznice i klipa sa komprimiranim zrakom koji su povezani zajedno, pokretani izolacijskom klipnjačom pomoću pogonskog mehanizma. Fiksni kontakt je cevasti, dok je pokretni kontakt utičnica-. Krajevi i pokretnih i fiksnih kontakata su umetnuti legurom bakra-volframa. Izolaciona mlaznica je napravljena od politetrafluoroetilena otpornog na visoke-temperature i koroziju-.
Kada je prekidač otvoren, pokretni kontakt i klip se kreću zajedno udesno. Razdvajanje pokretnih i fiksnih kontakata stvara luk. Brzo kretanje klipa udesno komprimira gas na desnoj strani, stvarajući protok vazduha kroz mlaznicu koja duva luk uzdužno, gaseći ga. Plin u komori za gašenje luka se zatim ispušta u tijelo prekidača kroz unutrašnji otvor fiksnog kontakta i hladnjaka.
Kada je prekidač zatvoren, radni mehanizam pokreće pokretni kontakt, mlaznicu i klip ulijevo, omogućavajući da se fiksni kontakt ubaci u sjedište pokretnog kontakta. Ovo osigurava dobar električni kontakt između pokretnih i fiksnih kontakata, čime se zatvara prekidač.
SF6 prekidač koristi relej gustine SF6 za praćenje promjena tlaka plina. Kada pritisak gasa SF6 padne na prvu alarmnu vrednost, relej gustine se aktivira, signalizirajući pritisak dopune. Kada pritisak gasa SF6 padne na drugu alarmnu vrednost, relej gustine se aktivira, signalizirajući pritisak zaključavanja i istovremeno isključujući krug za okidanje i zatvaranje prekidača, postižući zatvoreno ili otvoreno stanje.
Ako ste zainteresovani i želite da saznate više o sumpor heksafluoridnim prekidačima, kontaktirajte nas:pannie@hdswitchgear.com.
