Compreensão abrangente dos disjuntores de hexafluoreto de enxofre (disjuntores SF6)!

Primeiro, vamos falar sobreDisjuntores SF6. Sabemos que a maior diferença entre os disjuntores SF6 e os disjuntores a vácuo é a diferença nos meios de extinção do arco, por isso é necessário explicar primeiro as propriedades do gás SF6. O SF6 é um gás inerte incolor, inodoro, não tóxico e não inflamável, com peso molecular de 146,07, que é cerca de 5 vezes o do ar. O SF6 possui boas propriedades químicas à temperatura ambiente. Ele só se decompõe em átomos de S e átomos de F em altas temperaturas de vários milhares de graus quando o arco queima. Após o resfriamento, a maioria deles é recombinada nas moléculas originais; em altas temperaturas, alguns átomos de SF6 reagem com traços de oxigênio no vapor do material metálico de contato para formar fluoretos tóxicos com baixo teor de fluoreto, como SOF2, SOF4, SF4 e SO2F2. Além disso, o SF6 possui boas propriedades de isolamento. Na mesma pressão do ar, sua resistência de isolamento é 2,5 a 3 vezes maior que a do ar. Aumentar a pressão do gás SF6 pode obter maior resistência de isolamento, mas esse aumento não é linear. Ele mostra uma tendência de saturação em pressões de gás mais altas, e quanto mais irregular for o campo elétrico, menor será a pressão do gás quando ele estiver saturado. SF6 também tem uma forte afinidade eletrônica. Ao queimar um arco em SF6, captura um grande número de elétrons livres, reduz rapidamente a condutividade do arco, aumenta a resistência da coluna do arco e promove a extinção do arco. Além disso, a condutividade térmica do SF6 é 2 a 5 vezes maior que a do ar, e a dissipação de calor do arco é grande, o que ajuda a extinguir o arco e a melhorar rapidamente a resistência de recuperação dielétrica depois que a corrente do arco passa de zero, por isso é também um meio de extinção de arco muito bom.

Comparado com disjuntores de hexafluoreto de enxofre de alta tensão, ultra-alta tensão e ultra-alta tensão, a estrutura dos disjuntores de hexafluoreto de enxofre de 12 ~ 40,5 kV é relativamente simples e o projeto usa gás da mesma pressão que o isolamento e o arco extintor, ou seja, tipo de pressão única; os princípios de extinção de arco da câmara de extinção de arco do disjuntor de corrente são principalmente os seguintes: tipo de arco rotativo; tipo de gás comprimido; tipo de expansão térmica. Entre eles, o tipo giratório e o tipo de expansão térmica utilizam a força do campo magnético gerada pela corrente na câmara de extinção do arco para fazer o arco se mover e se libertar rapidamente, ou utilizam a alta temperatura gerada pelo arco queimando para fazer o SF6 se expandir rapidamente e liberar o arco, por isso também são chamadas de câmaras de extinção de arco de autoenergia. Obviamente, a capacidade de extinção do arco destas duas estruturas está relacionada com o tamanho da corrente interrompida; o tipo de gás comprimido aciona um pistão para soprar o gás SF6 comprimido no arco para atingir o objetivo de resfriamento forçado quando o contato móvel se separa. A capacidade de extinção de arco desta estrutura não tem nada a ver com o tamanho da corrente interrompida.

Como uma característica técnica significativa dodisjuntores de hexafluoreto de enxofre, tem fraca capacidade de extinção de arco ao interromper arcos de baixo valor e baixa corrente, de modo que a corrente não será cortada repentinamente antes do cruzamento zero natural, resultando no chamado fenômeno de "corte", então há não há perigo de sobretensão de corte resultante. É precisamente por causa dessa característica de interrupção “suave” que o disjuntor hexafluoreto de enxofre de 40,5kV é preferido pelos operadores. É selecionado principalmente para controlar transformadores, a fim de interromper com segurança as operações do transformador sem carga. É por isso que os disjuntores de hexafluoreto de enxofre ainda são usados ​​até certo ponto em sistemas de 35kV hoje.