Comprensione completa degli interruttori automatici in esafluoruro di zolfo (interruttori automatici SF6)!

Per prima cosa, parliamo diInterruttori automatici SF6. Sappiamo che la differenza più grande tra gli interruttori automatici SF6 e gli interruttori automatici sotto vuoto è la differenza nei mezzi di estinzione dell'arco, quindi è necessario spiegare prima le proprietà del gas SF6. L'SF6 è un gas inerte incolore, inodore, non tossico e non infiammabile con un peso molecolare di 146,07, circa 5 volte quello dell'aria. L'SF6 ha buone proprietà chimiche a temperatura ambiente. Si decompone in atomi di S e atomi di F solo ad alte temperature di diverse migliaia di gradi quando brucia l'arco. Dopo il raffreddamento, la maggior parte di essi viene ricombinata nelle molecole originali; a temperature elevate, alcuni atomi di SF6 reagiscono con tracce di ossigeno nel vapore del materiale metallico a contatto per formare fluoruri bassi tossici come SOF2, SOF4, SF4 e SO2F2. Inoltre, l'SF6 ha buone proprietà isolanti. Alla stessa pressione dell'aria, la sua forza isolante è 2,5~3 volte quella dell'aria. Aumentando la pressione del gas SF6 è possibile ottenere una maggiore resistenza all'isolamento, ma questo aumento non è lineare. Mostra un andamento della saturazione a una pressione del gas più elevata e quanto più irregolare è il campo elettrico, tanto più bassa è la pressione del gas quando è saturo. SF6 ha anche una forte affinità elettronica. Quando si brucia un arco in SF6, cattura un gran numero di elettroni liberi, riduce rapidamente la conduttività dell'arco, aumenta la resistenza della colonna dell'arco e favorisce l'estinzione dell'arco. Inoltre, la conduttività termica dell'SF6 è 2~5 volte superiore a quella dell'aria e la dissipazione del calore dell'arco è ampia, il che aiuta a estinguere l'arco e a migliorare rapidamente la resistenza di recupero dielettrico dopo che la corrente dell'arco passa a zero, quindi è è anche un ottimo mezzo estinguente per l'arco.

Rispetto agli interruttori automatici in esafluoruro di zolfo ad alta tensione, altissima tensione e altissima tensione, la struttura degli interruttori automatici in esafluoruro di zolfo da 12 ~ 40,5 kV è relativamente semplice e il design utilizza gas della stessa pressione dell'isolamento e dell'arco estinguente, cioè del tipo a pressione singola; i principi di estinzione dell'arco della camera di estinzione dell'arco dell'interruttore di corrente sono principalmente i seguenti: tipo ad arco rotante; tipo di gas compresso; tipo di dilatazione termica. Tra questi, il tipo ad arco rotante e il tipo ad espansione termica utilizzano la forza del campo magnetico generato dalla corrente nella camera di estinzione dell'arco per spingere l'arco a muoversi e liberarsi rapidamente, oppure utilizzare l'alta temperatura generata dall'arco bruciando per far espandere rapidamente l'SF6 e spegnere l'arco, quindi sono anche chiamate camere di estinzione dell'arco ad autoenergia. Ovviamente la capacità di estinzione dell'arco di queste due strutture è legata all'entità della corrente interrotta; il tipo a gas compresso aziona un pistone per soffiare il gas SF6 compresso nell'arco per raggiungere lo scopo del raffreddamento forzato quando il contatto mobile si separa. La capacità di estinzione dell'arco di questa struttura non ha nulla a che vedere con l'entità della corrente interrotta.

Come caratteristica tecnica significativa diinterruttori automatici in esafluoruro di zolfo, ha una debole capacità di estinzione dell'arco quando si interrompono archi di basso valore e bassa corrente, quindi la corrente non verrà interrotta improvvisamente prima del naturale passaggio per lo zero, causando il cosiddetto fenomeno di "interruzione", quindi c'è nessun pericolo di conseguente sovratensione di interruzione. È proprio per questa caratteristica di interruzione "soft" che l'interruttore automatico in esafluoruro di zolfo da 40,5 kV è preferito dagli operatori. Viene selezionato principalmente per controllare i trasformatori al fine di interrompere in sicurezza le operazioni del trasformatore a vuoto. Questo è il motivo per cui gli interruttori automatici in esafluoruro di zolfo sono ancora oggi utilizzati in una certa misura nei sistemi a 35 kV.