مدار شکن سولفور هگزا فلوراید (SF6).

قطع کننده مدار که در آن از گاز تحت فشار SF6 برای خاموش کردن قوس استفاده می شود، قطع کننده مدار SF6 نامیده می شود. گاز SF6 (هگزا فلوراید گوگرد) دارای خواص دی الکتریک، خاموش کننده قوس، شیمیایی و سایر خواص فیزیکی عالی است که برتری خود را نسبت به سایر محیط های خاموش کننده قوس مانند نفت یا هوا ثابت کرده است. قطع کننده مدار SF6 عمدتا به سه نوع تقسیم می شود:

• مدار شکن پیستونی غیر پفکی
• مدارشکن پیستونی تک پفکی.
• مدارشکن پیستونی دو پفکی.

قطع کننده مدار که از هوا و روغن به عنوان یک رسانه عایق استفاده می کرد، نیروی خاموش کننده قوس آنها پس از حرکت جداسازی تماس نسبتاً کند بود. در مورد قطع کننده های مدار ولتاژ بالا از ویژگی های خاموش کننده قوس سریع استفاده می شود که به زمان کمتری برای بازیابی سریع نیاز دارد، ولتاژ ایجاد می شود. کلیدهای مدار SF6 در مقایسه با کلیدهای روغنی یا هوا از این نظر خواص خوبی دارند. بنابراین در ولتاژ بالا تا 760 کیلو ولت از قطع کننده های مدار SF6 استفاده می شود.

خواص مدار شکن هگزا فلوراید گوگرد

هگزا فلوراید گوگرد دارای خواص عایق بسیار خوب و خاموش کننده قوس است. این خواص هستند

• این گاز بی رنگ، بی بو، غیر سمی و غیر قابل اشتعال است.
• گاز SF6 بسیار پایدار و بی اثر است و چگالی آن پنج برابر هوا است.
• رسانایی حرارتی بالایی نسبت به هوا دارد و به قطعات انتقال جریان خنک کننده بهتر کمک می کند.
• گاز SF6 به شدت الکترونگاتیو است، به این معنی که الکترون های آزاد به راحتی با تشکیل یون های منفی از تخلیه خارج می شوند.
• این خاصیت منحصر به فرد بازترکیب سریع پس از حذف جرقه انرژی دهنده منبع دارد. در مقایسه با محیط خاموش کننده قوس 100 برابر موثرتر است.
• قدرت دی الکتریک آن 2.5 برابر هوا و 30 درصد کمتر از روغن دی الکتریک است. در فشار بالا قدرت دی الکتریک گاز افزایش می یابد.
• رطوبت برای قطع کننده مدار SF6 بسیار مضر است. به دلیل ترکیبی از رطوبت و گاز SF6، هیدروژن فلوراید (در صورت قطع قوس) تشکیل می شود که می تواند به قسمت های کلیدهای مدار حمله کند.

ساخت کلیدهای مدار SF6

کلیدهای مدار SF6 عمدتاً از دو قسمت تشکیل شده اند، یعنی (الف) واحد قطع کننده و (ب) سیستم گاز.

واحد قطع کننده - این واحد متشکل از کنتاکت های متحرک و ثابت است که شامل مجموعه ای از قطعات حامل جریان و یک پروب قوس دار می باشد. به مخزن گاز SF6 متصل است. این واحد شامل دریچه های کشویی در کنتاکت های متحرک است که اجازه می دهد گاز پرفشار وارد مخزن اصلی شود.

سیستم گاز - سیستم گاز مدار بسته در قطع کننده های مدار SF6 استفاده می شود. گاز SF6 گران است، بنابراین پس از هر عملیات بازیابی می شود. این دستگاه شامل اتاقک های فشار کم و فشار بالا با زنگ هشدار فشار پایین به همراه کلیدهای هشدار دهنده می باشد. هنگامی که فشار گاز بسیار کم است و به دلیل آن قدرت دی الکتریک گازها کاهش می یابد و توانایی خاموش کردن قوس بریکرها به خطر می افتد، این سیستم هشدار هشدار می دهد.

اصل کار مدار شکن SF6

در شرایط کار عادی، کنتاکت های بریکر بسته می شوند. هنگامی که خطا در سیستم رخ می دهد، کنتاکت ها از هم جدا می شوند و یک قوس بین آنها ایجاد می شود. جابجایی کنتاکت های متحرک با دریچه ای که با فشاری حدود 16 کیلوگرم بر سانتی متر مربع وارد گاز پرفشار SF6 در محفظه قطع کننده قوس می شود، هماهنگ می شود.

گاز SF6 الکترون های آزاد را در مسیر قوس جذب می کند و یون هایی را تشکیل می دهد که به عنوان حامل بار عمل نمی کنند. این یون ها قدرت دی الکتریک گاز را افزایش می دهند و از این رو قوس خاموش می شود. این فرآیند فشار گاز SF6 را تا 3kg/cm^2 کاهش می دهد. در مخزن کم فشار ذخیره می شود. این گاز کم فشار برای استفاده مجدد به مخزن فشار بالا کشیده می شود.

اکنون یک فشار پیستون پف‌کن روزانه برای ایجاد فشار خاموش کردن قوس در حین عملیات باز کردن با استفاده از پیستونی متصل به کنتاکت‌های متحرک استفاده می‌شود.

مزیت قطع کننده مدار SF6

قطع کننده های مدار SF6 نسبت به قطع کننده های معمولی مزایای زیر را دارند

1. گاز SF6 دارای عایق عالی، اطفاء قوس و بسیاری خواص دیگر است که از بزرگترین مزایای کلیدهای مدار SF6 می باشد.
2. گاز غیر قابل اشتعال و از نظر شیمیایی پایدار است. محصولات تجزیه آنها غیر قابل انفجار است و از این رو خطر آتش سوزی یا انفجار وجود ندارد.
3. فاصله الکتریکی به دلیل قدرت دی الکتریک بالای SF6 بسیار کاهش می یابد.
4. عملکرد آن به دلیل تغییرات در شرایط جوی تحت تأثیر قرار نمی گیرد.
5. عملکرد بی صدا را ارائه می دهد و مشکلی برای ولتاژ اضافی وجود ندارد زیرا قوس در جریان طبیعی صفر خاموش می شود.
6. هیچ کاهشی در استحکام دی الکتریک وجود ندارد زیرا هیچ ذرات کربنی در طول قوس ایجاد نمی شود.
7. نیاز به نگهداری کمتری دارد و نیازی به سیستم هوای فشرده پرهزینه نیست.
8. SF6 وظایف مختلفی مانند رفع خطاهای خط کوتاه، سوئیچینگ، باز کردن خطوط انتقال بدون بار و راکتور ترانسفورماتور و غیره را بدون مشکل انجام می دهد.

معایب کلیدهای مدار SF6

1. گاز SF6 تا حدی خفه کننده است. در صورت نشتی در مخزن شکن، گاز SF6 سنگین تر از هوا است و در نتیجه SF6 در اطراف ته نشین می شود و منجر به خفگی پرسنل عملیاتی می شود.
2. ورود رطوبت در مخزن بریکر SF6 برای بریکر بسیار مضر است و باعث خرابی های متعدد می شود.
3. قطعات داخلی در طول نگهداری دوره ای در محیط تمیز و خشک نیاز به تمیز کردن دارند.
4. تسهیلات ویژه برای حمل و نقل و حفظ کیفیت گاز نیاز دارد.

(ما به این مقاله از این وب سایت استناد می کنیم: https://circuitglobe.com/sf6-sulphur-hexaflouride-circuit-breaker.html)