Istič, v ktorom sa na uhasenie oblúka používa plyn SF6 pod tlakom, sa nazýva istič SF6. Plyn SF6 (fluorid sírový) má vynikajúce dielektrické vlastnosti, zhášanie oblúka, chemické a iné fyzikálne vlastnosti, ktoré preukázali svoju nadradenosť v porovnaní s inými médiami na zhášanie oblúka, ako je olej alebo vzduch. Istič SF6 sa delí hlavne na tri typy:
- Beztlakový piestový istič
- Jednotlmivý piestový istič.
- Dvojitý piestový istič.
Istič, ktorý využíval vzduch a olej ako izolačné médium, pričom ich sila zhášania oblúka narastala, bol po pohybe oddelenia kontaktov relatívne pomalý. V prípade vysokonapäťových ističov sa používajú vlastnosti rýchleho zhášania oblúka, ktoré vyžadujú menej času na rýchle zotavenie, dochádza k nárastu napätia. Ističe SF6 majú v tomto smere dobré vlastnosti v porovnaní s olejovými alebo vzduchovými ističmi. Takže vo vysokom napätí do 760 kV sa používajú ističe SF6.
Vlastnosti ističa s hexafluoridom síry
Hexafluorid sírový má veľmi dobré izolačné vlastnosti a vlastnosti zhášania oblúka. Tieto vlastnosti sú
- Je to bezfarebný plyn bez zápachu, netoxický a nehorľavý.
- Plyn SF6 je extrémne stabilný a inertný a jeho hustota je päťkrát väčšia ako hustota vzduchu.
- Má vysokú tepelnú vodivosť lepšiu ako vzduch a pomáha lepšie chladiť časti prenášajúce prúd.
- Plyn SF6 je silne elektronegatívny, čo znamená, že voľné elektróny sú ľahko odstránené z výboja tvorbou záporných iónov.
- Má jedinečnú vlastnosť rýchlej rekombinácie po odstránení zdroja energizujúcej iskry. Je 100-krát účinnejší v porovnaní s médiom na zhášanie oblúka.
- Jeho dielektrická pevnosť je 2,5-krát vyššia ako u vzduchu a o 30 % nižšia ako u dielektrického oleja. Pri vysokom tlaku sa zvyšuje dielektrická pevnosť plynu.
- Vlhkosť je veľmi škodlivá pre istič SF6. V dôsledku kombinácie vlhkosti a plynu SF6 vzniká (pri prerušení oblúka) fluorovodík, ktorý môže napadnúť časti ističov.
Konštrukcia ističov SF6
Ističe SF6 pozostávajú hlavne z dvoch častí, a to (a) spínacej jednotky a (b) plynového systému.
Spínacia jednotka – Táto jednotka sa skladá z pohyblivých a pevných kontaktov, ktoré tvoria súpravu častí pod prúdom a oblúkovú sondu. Je napojený na zásobník plynu SF6. Táto jednotka pozostáva z posuvných otvorov v pohyblivých kontaktoch, ktoré umožňujú vstup vysokotlakového plynu do hlavnej nádrže.
Plynový systém – Plynový systém s uzavretým okruhom sa používa v ističoch SF6. Plyn SF6 je drahý, preto sa po každej operácii regeneruje. Táto jednotka pozostáva z nízkotlakovej a vysokotlakovej komory s nízkotlakovým alarmom spolu s výstražnými spínačmi. Keď je tlak plynu veľmi nízky, čím sa znižuje dielektrická pevnosť plynov a je ohrozená schopnosť zhášania oblúka ističov, potom tento systém vydá varovný alarm.
Princíp činnosti ističa SF6
Za normálnych prevádzkových podmienok sú kontakty ističa zatvorené. Keď dôjde k poruche v systéme, kontakty sa roztiahnu a medzi nimi vznikne oblúk. Posun pohyblivých kontaktov je synchronizovaný s ventilom, ktorý vstupuje do vysokotlakového plynu SF6 v komore na prerušenie oblúka pri tlaku asi 16 kg/cm^2.
Plyn SF6 absorbuje voľné elektróny v dráhe oblúka a vytvára ióny, ktoré nepôsobia ako nosič náboja. Tieto ióny zvyšujú dielektrickú pevnosť plynu, a preto oblúk zhasne. Tento proces znižuje tlak plynu SF6 až na 3 kg/cm^2; je uložený v nízkotlakovej nádrži. Tento nízkotlakový plyn sa stiahne späť do vysokotlakového zásobníka na opätovné použitie.
Teraz sa denný tlak piestu používa na generovanie tlaku na zhášanie oblúka počas operácie otvárania pomocou piestu pripojeného k pohyblivým kontaktom.
Výhoda ističa SF6
Ističe SF6 majú oproti konvenčným ističom nasledujúce výhody
- Plyn SF6 má vynikajúce izolačné vlastnosti, zhášanie oblúka a mnoho ďalších vlastností, ktoré sú najväčšími prednosťami ističov SF6.
- Plyn je nehorľavý a chemicky stabilný. Produkty ich rozkladu sú nevýbušné, a preto nehrozí nebezpečenstvo požiaru alebo výbuchu.
- Elektrická vôľa je veľmi znížená kvôli vysokej dielektrickej pevnosti SF6.
- Jeho výkon nie je ovplyvnený zmenami atmosférických podmienok.
- Poskytuje bezhlučnú prevádzku a nevzniká problém s prepätím, pretože oblúk zhasne pri nule prirodzeného prúdu.
- Nedochádza k zníženiu dielektrickej pevnosti, pretože pri oblúku nevznikajú žiadne častice uhlíka.
- Vyžaduje si menšiu údržbu a nie je potrebný nákladný systém stlačeného vzduchu.
- SF6 bez problémov vykonáva rôzne úlohy, ako je odstraňovanie porúch na krátkom vedení, spínanie, otváranie nezaťažených prenosových vedení a transformátorovej tlmivky atď.
Nevýhody ističov SF6
- Plyn SF6 je do určitej miery dusivý. V prípade úniku v nádrži lámača je plyn SF6 ťažší ako vzduch a preto sa SF6 usadzuje v okolí a vedie k uduseniu obsluhujúceho personálu.
- Vniknutie vlhkosti do nádrže SF6 je pre istič veľmi škodlivé a spôsobuje niekoľko porúch.
- Vnútorné časti vyžadujú čistenie pri pravidelnej údržbe v čistom a suchom prostredí.
- Špeciálne zariadenie si vyžaduje prepravu a udržiavanie kvality plynu.
(Citujeme tento článok z tejto webovej stránky: https://circuitglobe.com/sf6-sulphur-hexaflouride-circuit-breaker.html)
Čas odoslania: 25. októbra 2023