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中压开关柜中的SF6气体
2020-11-25

武汉华天电力专业生产SF6气体密度继电器校验仪,下面为大家介绍中压开关柜中的SF6气体特性与特性。


SF6的一些物理特性包括:


无色,无味,无毒,不易燃


惰性的


无腐蚀性


热稳定(低于500摄氏度不会发生分解)


密度大约是空气的五倍。


左图所示的SF6分子具有围绕硫原子对称放置的六个氟原子。对称的布置导致极高的稳定性,极高的介电能力,约为介电能力的三倍,约为大气压下空气介电强度的三倍。结果,使用SF6作为绝缘介质的设备可以比使用空气作为绝缘介质的设备紧凑得多。


SF6气体密度继电器校验仪


SF6是高负电性气体,对于介电性能和中断能力均具有优势。这意味着该分子具有很强的电子亲和力,因此气体分子趋向于捕获自由电子并建立大量负离子,这些负离子不会快速移动。这样可以防止(或至少阻止)闪络之前的电子雪崩。


SF6是一种“自修复”电介质,因为它在很大程度上不受击穿损坏。这使其非常适合作为中断介质。气体的介电强度不会由于诸如电弧或电弧中断而发生的分解而降低。它在与灭弧相关的温度下具有出色的冷却性能,因为气体在离解时会消耗能量,从而提供了显着的冷却效果。该过程是可逆的,因此几乎所有SF6在中断后都会重新组合。因此,在中断期间,特别是在中断中等(负载)电流时,很少会用完SF6。


SF6在电弧放电过程中分解成一个原子组成,一个硫原子和六个氟原子。触点和绝缘层暴露在电弧中会产生次级反应,但是这种次级反应对于负载电流中断来说相对较小,当中断非常大的电流时(例如在高压断路器的满额额定值下),这种次级反应的重要性会增加。


虽然纯净的SF6无味,但被污染的SF6却具有刺激性或难闻的气味。烟雾会刺激鼻子,嘴巴和眼睛。刺激发生在几秒钟之内,大大提前了中毒的危险。如前所述,SF6气体的这种污染程度在切换中等负载电流的设备(例如,负载中断开关或隔离开关)中不会发生,而在会中断短路的断路器中会发生电路电流。


历史


SF6于1940年代后期以实验室数量上市。大规模生产始于1953年左右。到1960年代,可以使用多种设计的高压SF6断路器。这些主要是所谓的“双压”设计,其中相对低压用于绝缘目的,而高压系统用于中断电流。这些早期的设备经历了相对较高的气体泄漏。随着SF6在高压断路器中的经验的增长,制造商推出了“单压”设计并改进了密封技术,从而大大降低了泄漏率。根据CAPIEL进行的一项研究,当今的高压SF6断路器每年的泄漏率低于0.1%。


SF6用法


SF6已广泛用于非电气应用中。由于SF6是惰性的,因此对镁行业非常有吸引力。镁在氧气存在下自发反应,因此,当镁冷却时,比空气重的覆盖气体可将熔融的镁与氧气隔离。铝工业在铸造过程中使用了SF6气体,通过在制造过程中排除氢气来降低铸铝零件的孔隙率。半导体行业在等离子蚀刻中使用SF6气体并清洁化学气相沉积工具。SF6通常与氩气一起用作隔热窗户的填充气体。最终,SF6被用在许多运动鞋类产品的“气垫”中,这似乎是一种奇怪的用途,其中包括一些广为人知的运动人物所认可的产品。


在电气设备中,SF6用于全球几乎所有高压(38kV以上)断路器。它还用于气体绝缘变电站(GIS)和气体绝缘线路(GIL)中,非常适合城市电力传输应用。在中压领域(最高38kV)中,SF6在美国以外的地区用于具有相对较低中断额定值的断路器。高分断能力的断路器(例如,金属包覆开关设备中使用的断路器)市场主要是真空断路器。SF6在全球范围内广泛用于低交换容量交换机。在这些应用中,SF6允许使用极其紧凑的开关设备,终生密封的结构以及非常低的维护成本。


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