Svovelheksafluorid (SF6) strømbryter

En effektbryter der SF6 under trykkgass brukes til å slukke lysbuen kalles SF6 effektbryter. SF6 (svovelheksafluorid)-gass har utmerkede dielektriske, lysbueslukkende, kjemiske og andre fysiske egenskaper som har bevist sin overlegenhet over andre lysbueslukkende medier som olje eller luft. SF6-kretsbryteren er hovedsakelig delt inn i tre typer:

• Ikke-puffer stempelbryter
• Enkeltpuffers stempelbryter.
• Dobbeltpuffer stempelbryter.

Strømbryteren som brukte luft og olje som et isolerende medium, deres lysbueslukkingskraft bygges opp var relativt sakte etter bevegelsen av kontaktseparasjon. Når det gjelder høyspenningsbrytere, brukes raske lysbueslukkingsegenskaper som krever mindre tid for rask gjenoppretting, spenning bygges opp. SF6 effektbrytere har gode egenskaper i denne forbindelse sammenlignet med olje- eller luftstrømbrytere. Så i høyspenning opp til 760 kV brukes SF6 effektbrytere.

Egenskaper til svovelheksafluorid effektbryter

Svovelheksafluorid har svært gode isolasjons- og lysbueslukkende egenskaper. Disse egenskapene er

• Det er fargeløs, luktfri, ikke-giftig og ikke-brennbar gass.
• SF6-gass er ekstremt stabil og inert, og dens tetthet er fem ganger så stor som luft.
• Den har høy varmeledningsevne bedre enn luft og hjelper til med bedre kjølestrømførende deler.
• SF6-gass er sterkt elektronegativ, noe som betyr at de frie elektronene lett fjernes fra utladning ved dannelse av negative ioner.
• Den har en unik egenskap med rask rekombinasjon etter at den energigivende gnisten er fjernet. Det er 100 ganger mer effektivt sammenlignet med lysbueslukkende medium.
• Dens dielektriske styrke er 2,5 ganger den for luft og 30 % mindre enn den for den dielektriske oljen. Ved høyt trykk øker den dielektriske styrken til gassen.
• Fuktighet er svært skadelig for SF6 effektbryter. På grunn av en kombinasjon av fuktighet og SF6-gass dannes det (når lysbuen avbrytes) hydrogenfluorid som kan angripe delene av effektbryterne.

Konstruksjon av SF6 effektbrytere

SF6 effektbrytere består hovedsakelig av to deler, nemlig (a) avbryterenheten og (b) gasssystemet.

Avbryterenhet – Denne enheten består av bevegelige og faste kontakter som består av et sett med strømførende deler og en lysbuesonde. Den er koblet til SF6-gassreservoaret. Denne enheten består av skyveventiler i de bevegelige kontaktene som tillater høytrykksgassen inn i hovedtanken.

Gasssystem - Gasssystemet med lukket krets brukes i SF6-kretsbrytere. SF6-gassen er kostbar, så den gjenvinnes etter hver operasjon. Denne enheten består av lav- og høytrykkskamre med lavtrykksalarm sammen med varselbrytere. Når trykket på gassen er svært lavt på grunn av at den dielektriske styrken til gasser reduseres og en bueslukkingsevne til bryterne er i fare, gir dette systemet en advarselsalarm.

Arbeidsprinsipp for SF6 effektbryter

Under normale driftsforhold er kontaktene til bryteren lukket. Når feilen oppstår i systemet, trekkes kontaktene fra hverandre, og det slås en lysbue mellom dem. Forskyvningen av de bevegelige kontaktene er synkronisert med ventilen som kommer inn i høytrykks SF6-gassen i lysbueavbruddskammeret ved et trykk på ca. 16 kg/cm^2.

SF6-gassen absorberer de frie elektronene i buebanen og danner ioner som ikke fungerer som ladningsbærer. Disse ionene øker den dielektriske styrken til gassen og dermed slukkes lysbuen. Denne prosessen reduserer trykket til SF6-gassen opp til 3 kg/cm^2 og dermed; den lagres i lavtrykksreservoaret. Denne lavtrykksgassen trekkes tilbake til høytrykksreservoaret for gjenbruk.

Nå brukes et dagpufferstempeltrykk for å generere bueslukkingstrykk under en åpningsoperasjon ved hjelp av et stempel festet til de bevegelige kontaktene.

Fordel med SF6 effektbryter

SF6 effektbrytere har følgende fordeler i forhold til konvensjonelle brytere

1. SF6-gass har utmerket isolasjon, lysbueslukking og mange andre egenskaper som er de største fordelene med SF6-kretsbrytere.
2. Gassen er ikke-brennbar og kjemisk stabil. Nedbrytningsproduktene deres er ikke-eksplosive, og det er derfor ingen fare for brann eller eksplosjon.
3. Elektrisk klaring er veldig mye redusert på grunn av den høye dielektriske styrken til SF6.
4. Ytelsen påvirkes ikke på grunn av variasjoner i atmosfærisk tilstand.
5. Det gir lydløs drift, og det er ingen overspenningsproblem fordi lysbuen slukkes ved naturlig strøm null.
6. Det er ingen reduksjon i dielektrisk styrke fordi det ikke dannes karbonpartikler under lysbue.
7. Det krever mindre vedlikehold og det kreves ikke noe kostbart trykkluftsystem.
8. SF6 utfører ulike oppgaver som å rydde kortlinjefeil, bytte, åpne ubelastede overføringslinjer, og transformatorreaktor, etc. uten problemer.

Ulemper med SF6 effektbrytere

1. SF6-gass er til en viss grad kveles. Ved lekkasje i brytertanken vil SF6-gassen som er tyngre enn luft og dermed SF6 avsettes i omgivelsene og føre til kvelning av driftspersonellet.
2. Inntrengning av fuktighet i SF6 brytertanken er svært skadelig for bryteren, og det forårsaker flere feil.
3. De indre delene trenger rengjøring under periodisk vedlikehold i rent og tørt miljø.
4. Spesialanlegget krever transport og vedlikehold av kvalitet på gass.

(Vi siterer denne artikkelen fra denne nettsiden: https://circuitglobe.com/sf6-sulphur-hexaflouride-circuit-breaker.html)