Обработка газа SF6
Приводятся общие свойства газа SF 6 и его побочных продуктов SF 6. Приводится краткая история использования SF 6 в распределительном устройстве. Обсуждается влияние SF 6 на окружающую среду. Даны указания по работе с оборудованием SF 6 и оборудованием с заполнением SF 6 в нормальных и ненормальных условиях обслуживания. Содержание настоящего документа основано на техническом отчете IEC 1634, озаглавленном «Использование и управление распределительным устройством и устройством управления SF 6 HV».
Краткая история использования SF 6
Гексафторид серы был впервые синтезирован в лабораториях Факультета фармации Парижа в 1900 году Моисаном и Лебо. Фториру, полученному электролизом, давали возможность взаимодействовать с серой и сильно экзотермической реакцией, что приводило к образованию чрезвычайно стабильного газа. Постепенно после этого были установлены физические и химические свойства газа с публикациями Придой (1906), Шмумба и Гэмбла (1930), Клемма и Хенкеля (1932-35) и Йеста и Клауссона (1933), в частности, о химических и диэлектрических свойствах, Первыми исследованиями в области промышленного применения была компания General Electric в 1937 году, которая поняла, что газ можно использовать для изоляции на электростанциях. В 1939 году Томсон-Хьюстон запатентовал принцип использования SF 6 для изоляции кабелей и конденсаторов. Сразу после второй мировой войны публикации и приложения стали появляться в быстрой последовательности:
- к 1947 году, работы по изоляции трансформаторов,
- развитие промышленного производства SF 6 в США в 1948 году Allied Chemical Corporation и Pennsalt,
- крупномасштабная коммерциализация производства SF 6 для использования в строительстве электрических установок в 1960 году в США и Европе, что совпадает с появлением первых силовых выключателей SF 6 и переключателей высокого напряжения - высокого напряжения и сверхвысокого напряжения - EHV.
В Merlin Gerin исследовательская работа по использованию газа SF 6 для изоляции и прерывания цепи была начата около 1955 года. Это связано с появлением первых промышленных продуктов в США. Первые промышленные приложения от Merlin Gerin были в EHV, затем в среднем напряжении - MV - следующие приложения:
- 1964 год: первая подстанция SF 6, заказанная EDF и введенная в эксплуатацию в Парижском регионе в 1966 году.
- 1967: автоматический выключатель FA был запущен и постепенно заменил оборудование для сжатого воздуха, которое установило свою позицию во Франции и в других местах в течение предыдущих 25 лет.
- 1971: изменения в потребностях отрасли привели к тому, что Мерлин Герин запустил автоматический выключатель Fluarc SF 6 MV.
- Совсем недавно SF 6 был принят для использования в MV-переключателях, кольцевых основных устройствах, контакторах и автоматических выключателях, ГИС, покрывающих все потребности электрораспределительной промышленности.
Удельная теплоемкость
Объемная удельная теплоемкость SF 6 в 3, 7 раза превышает объем воздуха. Это имеет важные последствия для снижения воздействия нагрева в электрооборудовании.
Теплопроводность
Теплопроводность SF 6 ниже, чем у воздуха, но его общая способность к теплопередаче, в частности, при учете конвекции, превосходна, аналогична температуре газов, таких как водород и гелий, и выше, чем у воздуха. При высоких температурах кривая теплопроводности SF 6 (см. Рис.4) показывает одно из исключительных свойств газа, которое позволяет использовать его для тушения дуг путем теплового транспорта.
Пик теплопроводности соответствует температуре диссоциации молекулы SF 6 при 2100 - 2500 К. Процесс диссоциации поглощает значительное количество тепла, которое выделяется при реорганизации молекул на периферии дуги, что способствует быстрому обмену тепла между горячими и более холодными областями.
Электрические свойства
Отличные диэлектрические свойства SF 6 обусловлены электроотрицательным характером его молекулы. Он имеет выраженную тенденцию к захвату свободных электронов, образующих тяжелые ионы с низкой подвижностью, что затрудняет разработку электронных лавин. Диэлектрическая прочность SF 6 примерно в 2, 5 раза выше, чем у воздуха при тех же условиях.
Преимущество SF 6 над азотом как диэлектрика ясно иллюстрируется кривой (см. Рис.5). Из-за низкой температуры диссоциации и высокой энергии диссоциации SF 6 является отличным дугогасящим газом. Когда электрическая дуга охлаждается в SF 6, она остается проводящей к относительно низкой температуре, что сводит к минимуму измельчение тока до нулевого тока и тем самым предотвращает высокие перенапряжения.
АВТОР: эксперт Schneider Electric | Д. КОЧ
| Заглавие: | SF6 и использование в распределительных устройствах MV и HV |
| Формат: | |
| Размер: | 0.5Мб |
| Страницы: | 26 |
| Скачать: | Прямо здесь | Загрузить обновления | Получить технические статьи |