Prekidač strujnog kruga u kojem se plin SF6 pod tlakom koristi za gašenje luka naziva se SF6 prekidač. Plin SF6 (sumporov heksafluorid) ima izvrsna dielektrična svojstva, svojstva za gašenje luka, kemijska i druga fizikalna svojstva koja su dokazala svoju superiornost u odnosu na druge medije za gašenje luka kao što su ulje ili zrak. SF6 prekidač se uglavnom dijeli na tri vrste:
- Klipni prekidač bez puhanja
- Klipni prekidač s jednim puhačem.
- Dvostruki klipni prekidač.
Prekidač koji je koristio zrak i ulje kao izolacijski medij, njihova sila gašenja luka je bila relativno spora nakon kretanja odvajanja kontakta. U slučaju visokonaponskih prekidača koriste se svojstva brzog gašenja luka koja zahtijevaju manje vremena za brzi oporavak, nakupljanje napona. SF6 prekidači imaju dobra svojstva u tom pogledu u usporedbi s uljnim ili zračnim prekidačima. Tako se u visokom naponu do 760 kV koriste SF6 prekidači.
Svojstva prekidača strujnog kruga sumpor heksafluorida
Sumporov heksafluorid ima vrlo dobra izolacijska svojstva i svojstva gašenja luka. Ova svojstva su
- Bezbojan je, bez mirisa, netoksičan i nezapaljiv plin.
- Plin SF6 izuzetno je stabilan i inertan, a gustoća mu je pet puta veća od gustoće zraka.
- Ima visoku toplinsku vodljivost bolju od one zraka i pomaže u boljem hlađenju dijelova koji nose struju.
- SF6 plin je jako elektronegativan, što znači da se slobodni elektroni lako uklanjaju iz pražnjenja stvaranjem negativnih iona.
- Ima jedinstveno svojstvo brze rekombinacije nakon što se ukloni iskra koja pokreće izvor. On je 100 puta učinkovitiji u usporedbi s medijem za gašenje luka.
- Njegova dielektrična čvrstoća je 2,5 puta veća od dielektrične čvrstoće zraka i 30% manja od dielektrične čvrstoće ulja. Pri visokom tlaku povećava se dielektrična čvrstoća plina.
- Vlaga je vrlo štetna za SF6 prekidač. Zbog kombinacije vlage i plina SF6 nastaje fluorovodik (kada se električni luk prekine) koji može napasti dijelove prekidača.
Konstrukcija SF6 prekidača
SF6 prekidači uglavnom se sastoje od dva dijela, naime (a) prekidačke jedinice i (b) plinskog sustava.
Jedinica prekidača – Ova jedinica sastoji se od pomičnih i fiksnih kontakata koji se sastoje od skupa dijelova koji nose struju i sonde za lučenje. Spojen je na spremnik plina SF6. Ova jedinica sastoji se od kliznih ventilacijskih otvora u pokretnim kontaktima koji dopuštaju plin pod visokim pritiskom u glavni spremnik.
Plinski sustav – plinski sustav zatvorenog kruga koristi se u SF6 prekidačima. Plin SF6 je skup, pa se vraća nakon svake operacije. Ova jedinica sastoji se od niskotlačnih i visokotlačnih komora s alarmom niskog tlaka zajedno s prekidačima upozorenja. Kada je tlak plina vrlo nizak zbog čega se smanjuje dielektrična čvrstoća plinova i ugrožava sposobnost gašenja luka prekidača, tada ovaj sustav daje alarm upozorenja.
Princip rada SF6 prekidača
U normalnim uvjetima rada, kontakti prekidača su zatvoreni. Kada dođe do kvara u sustavu, kontakti se razdvajaju, a između njih se stvara luk. Pomicanje pomičnih kontakata sinkronizirano je s ventilom koji ulazi u visokotlačni plin SF6 u komoru za prekid luka pod tlakom od oko 16 kg/cm^2.
Plin SF6 apsorbira slobodne elektrone na putu luka i stvara ione koji ne djeluju kao prijenosnici naboja. Ti ioni povećavaju dielektričnu čvrstoću plina i stoga se luk gasi. Ovaj proces smanjuje tlak plina SF6 do 3 kg/cm^2 dakle; pohranjuje se u niskotlačni rezervoar. Ovaj niskotlačni plin se povlači natrag u visokotlačni rezervoar za ponovnu upotrebu.
Sada se dnevni pritisak klipa pufera koristi za stvaranje pritiska za gašenje luka tijekom operacije otvaranja pomoću klipa pričvršćenog na pokretne kontakte.
Prednost SF6 prekidača
SF6 prekidači imaju sljedeće prednosti u odnosu na konvencionalne prekidače
- Plin SF6 ima izvrsna izolacijska svojstva, svojstva gašenja luka i mnoga druga svojstva koja su najveća prednost SF6 prekidača.
- Plin je nezapaljiv i kemijski stabilan. Njihovi produkti raspadanja nisu eksplozivni i stoga nema opasnosti od požara ili eksplozije.
- Električni zazor je jako smanjen zbog visoke dielektrične čvrstoće SF6.
- Varijacije u atmosferskim uvjetima ne utječu na njegove performanse.
- Omogućuje bešuman rad i nema problema s prenaponom jer se luk gasi pri prirodnoj struji nula.
- Nema smanjenja dielektrične čvrstoće jer se tijekom lučenja ne stvaraju čestice ugljika.
- Zahtijeva manje održavanja i nije potreban skupi sustav komprimiranog zraka.
- SF6 bez ikakvih problema obavlja razne zadatke poput uklanjanja kvarova kratkog voda, prebacivanja, otvaranja neopterećenih dalekovoda i reaktora transformatora, itd.
Nedostaci SF6 prekidača
- SF6 plin je donekle zagušljiv. U slučaju istjecanja u spremniku za razbijanje, SF6 plin koji je teži od zraka i stoga SF6 se talože u okolini i dovode do gušenja operativnog osoblja.
- Ulazak vlage u spremnik SF6 prekidača vrlo je štetan za prekidač i uzrokuje nekoliko kvarova.
- Unutarnji dijelovi trebaju se čistiti tijekom povremenog održavanja u čistom i suhom okruženju.
- Za transport i održavanje kvalitete plina potrebno je posebno postrojenje.
(Citiramo ovaj članak s ove web stranice: https://circuitglobe.com/sf6-sulphur-hexaflouride-circuit-breaker.html)
Vrijeme objave: 25. listopada 2023