எலிகாஸ் மற்றும் அதன் பண்புகள்

SF6 வாயு - மின் வாயு - சல்பர் ஹெக்ஸாபுளோரைடு SF6 (ஆறு ஃவுளூரின்)… SF6 வாயு SF6-இன்சுலேட்டட் செல் உறுப்புகளில் முக்கிய இன்சுலேட்டராகும்.

வேலை அழுத்தம் மற்றும் சாதாரண வெப்பநிலையில் SF6 வாயு - நிறமற்ற, மணமற்ற, எரியாத வாயு, காற்றை விட 5 மடங்கு கனமானது (அடர்த்தி 6.7 மற்றும் காற்றிற்கு 1.29), மூலக்கூறு எடையும் காற்றை விட 5 மடங்கு அதிகம்.

SF6 வாயு வயதாகாது, அதாவது காலப்போக்கில் அதன் பண்புகளை மாற்றாது; இது மின் வெளியேற்றத்தின் போது சிதைகிறது, ஆனால் விரைவாக மீண்டும் ஒன்றிணைந்து, அதன் அசல் மின்கடத்தா வலிமையை மீண்டும் பெறுகிறது.

1000 K வரையிலான வெப்பநிலையில், SF6 வாயு செயலற்றது மற்றும் வெப்பத்தை எதிர்க்கும், சுமார் 500 K வெப்பநிலை வரை இது வேதியியல் ரீதியாக செயலற்றது மற்றும் SF6 சுவிட்ச் கியர் கட்டுமானத்தில் பயன்படுத்தப்படும் உலோகங்களை நோக்கி ஆக்கிரமிப்பு இல்லை.

ஒரு மின்சார புலத்தில், SF6 வாயு எலக்ட்ரான்களைப் பிடிக்கும் திறனைக் கொண்டுள்ளது, இதன் விளைவாக SF6 வாயுவின் அதிக மின்கடத்தா வலிமை உள்ளது. எலக்ட்ரான்களைப் பிடிப்பதன் மூலம், SF6 வாயு குறைந்த இயக்கம் அயனிகளை உருவாக்குகிறது, அவை மின்சார புலத்தில் மெதுவாக முடுக்கிவிடப்படுகின்றன.

SF6 வாயுவின் செயல்திறன் ஒரு சீரான துறையில் மேம்படுகிறது, எனவே, செயல்பாட்டு நம்பகத்தன்மைக்கு, சுவிட்ச் கியரின் தனிப்பட்ட கூறுகளின் வடிவமைப்பு மின்சார புலத்தின் மிகப்பெரிய சீரான தன்மை மற்றும் ஒருமைப்பாட்டிற்கு உத்தரவாதம் அளிக்க வேண்டும்.

ஒரு சீரற்ற புலத்தில், மின்சார புலத்தின் உள்ளூர் அதிக மின்னழுத்தங்கள் தோன்றும், இது கரோனா வெளியேற்றங்களை ஏற்படுத்துகிறது. இந்த வெளியேற்றங்களின் செல்வாக்கின் கீழ், SF6 சிதைந்து, சுற்றுச்சூழலில் குறைந்த ஃவுளூரைடுகளை (SF2, SF4) உருவாக்குகிறது, இது கட்டமைப்பு பொருட்களில் தீங்கு விளைவிக்கும். முழுமையான எரிவாயு-காப்பு சுவிட்ச் கியர் (ஜிஐஎஸ்).

கசிவுகளைத் தவிர்க்க, உலோக பாகங்கள் மற்றும் கலங்களின் கட்டங்களின் தனிப்பட்ட கூறுகளின் அனைத்து மேற்பரப்புகளும் சுத்தமாகவும் மென்மையாகவும் இருக்கும், மேலும் கடினத்தன்மை மற்றும் பர்ர்ஸ் இருக்கக்கூடாது. இந்த தேவைகளை நிறைவேற்றுவதற்கான கடமை, அழுக்கு, தூசி, உலோகத் துகள்கள் ஆகியவை மின்சாரத் துறையில் உள்ளூர் அழுத்தங்களை உருவாக்குகின்றன, இதனால் SF6 இன்சுலேஷனின் மின்கடத்தா வலிமை மோசமடைகிறது.

SF6 வாயுவின் உயர் மின்கடத்தா வலிமை வாயுவின் குறைந்த வேலை அழுத்தத்தில் காப்பு தூரங்களைக் குறைக்க அனுமதிக்கிறது, இதன் விளைவாக மின் சாதனங்களின் எடை மற்றும் பரிமாணங்கள் குறைக்கப்படுகின்றன. இதையொட்டி, சுவிட்ச் கியரின் அளவைக் குறைப்பதை சாத்தியமாக்குகிறது, இது மிகவும் முக்கியமானது, எடுத்துக்காட்டாக, வடக்கில் உள்ள நிலைமைகளுக்கு, ஒவ்வொரு கன மீட்டர் வளாகமும் மிகவும் விலை உயர்ந்தது.

SF6 வாயுவின் உயர் மின்கடத்தா வலிமையானது குறைந்தபட்ச பரிமாணங்கள் மற்றும் தொலைவுகளுடன் கூடிய அதிக அளவிலான இன்சுலேஷனை வழங்குகிறது, மேலும் SF6 இன் நல்ல வில் அணைக்கும் திறன் மற்றும் குளிரூட்டும் திறன் ஆகியவை சாதனங்களை உடைக்கும் திறனை அதிகரிக்கிறது மற்றும் குறைக்கிறது. நேரடி பாகங்களை வெப்பப்படுத்துதல்.

SF6 வாயுவின் பயன்பாடு, இரசாயன எதிர்ப்பு, எரியாத தன்மை, தீ பாதுகாப்பு ஆகியவற்றின் காரணமாக தற்போதைய சுமையை 25% ஆகவும், 90 ° C (காற்றில் 75 ° C) வரை செப்பு தொடர்புகளின் அனுமதிக்கப்பட்ட வெப்பநிலையை அதிகரிக்கவும், மற்ற நிபந்தனைகள் சமமாக இருக்க அனுமதிக்கிறது. மற்றும் SF6 வாயுவின் அதிக குளிரூட்டும் திறன்.

SF6 இன் ஒரு குறைபாடு ஒப்பீட்டளவில் அதிக வெப்பநிலையில் திரவ நிலைக்கு மாறுவதாகும், இது செயல்பாட்டில் உள்ள SF6 உபகரணங்களின் வெப்பநிலை ஆட்சிக்கான கூடுதல் தேவைகளை அமைக்கிறது. வெப்பநிலையில் SF6 வாயுவின் நிலை சார்ந்திருப்பதை படம் காட்டுகிறது.

வெப்பநிலை மற்றும் SF6 வாயு நிலையின் வரைபடம்

எதிர்மறை வெப்பநிலையில் மைனஸ் 40 gr இல் SF6 உபகரணங்களின் செயல்பாட்டிற்கு, கருவியில் உள்ள SF6 வாயுவின் அழுத்தம் 0.03 g / cm3 க்கு மேல் இல்லாத அடர்த்தியில் 0.4 MPa ஐ விட அதிகமாக இருக்கக்கூடாது.

அழுத்தம் அதிகரிக்கும் போது, ​​SF6 வாயு அதிக வெப்பநிலையில் திரவமாக்கும். எனவே, தோராயமாக மைனஸ் 40 ° C வெப்பநிலையில் மின் சாதனங்களின் நம்பகத்தன்மையை மேம்படுத்த, அதை சூடாக்க வேண்டும் (உதாரணமாக, SF6 சர்க்யூட் பிரேக்கரின் நீர்த்தேக்கம் SF6 வாயுவை ஒரு திரவத்திற்குள் கடத்துவதைத் தவிர்ப்பதற்காக பிளஸ் 12 ° C க்கு வெப்பப்படுத்தப்படுகிறது. நிலை).

SF6 வாயுவின் வில் திறன், மற்ற விஷயங்கள் சமமாக இருப்பது, காற்றை விட பல மடங்கு அதிகம். இது பிளாஸ்மாவின் கலவை மற்றும் வெப்ப திறன், வெப்பம் மற்றும் வெப்பநிலை சார்பு ஆகியவற்றால் விளக்கப்படுகிறது மின் கடத்துத்திறன்.

பிளாஸ்மா நிலையில், SF6 மூலக்கூறுகள் சிதைகின்றன. 2000 K வரிசையின் வெப்பநிலையில், மூலக்கூறுகளின் விலகல் காரணமாக SF6 வாயுவின் வெப்ப திறன் கூர்மையாக அதிகரிக்கிறது. எனவே, 2000 - 3000 K வெப்பநிலை வரம்பில் உள்ள பிளாஸ்மாவின் வெப்ப கடத்துத்திறன் காற்றை விட அதிகமாக உள்ளது (இரண்டு அளவுகளில்). 4000 K வரிசையின் வெப்பநிலையில், மூலக்கூறுகளின் விலகல் குறைகிறது.

அதே நேரத்தில், SF6 வளைவில் உருவாகும் குறைந்த அயனியாக்கம் சாத்தியமுள்ள அணு கந்தகமானது எலக்ட்ரான்களின் செறிவுக்கு பங்களிக்கிறது, இது 3000 K வரிசையின் வெப்பநிலையில் கூட பரிதியை பராமரிக்க போதுமானது. வெப்பநிலை மேலும் அதிகரிக்கும் போது, ​​பிளாஸ்மா கடத்துத்திறன் குறைகிறது , காற்றின் வெப்ப கடத்துத்திறனை அடைந்து மீண்டும் அதிகரிக்கிறது. இத்தகைய செயல்முறைகள் SF6 வாயுவில் எரியும் வில் மின்னழுத்தம் மற்றும் எதிர்ப்பை 20 - 30% ஆகக் குறைக்கின்றன, காற்றில் உள்ள வளைவுடன் ஒப்பிடும்போது 12,000 - 8,000 K வரிசையின் வெப்பநிலைக்கு. இதன் விளைவாக, பிளாஸ்மாவின் மின் கடத்துத்திறன் குறைகிறது.

6000 K வெப்பநிலையில், அணு கந்தகத்தின் அயனியாக்கம் அளவு கணிசமாகக் குறைக்கப்படுகிறது மற்றும் இலவச ஃவுளூரைன், குறைந்த ஃவுளூரைடுகள் மற்றும் SF6 மூலக்கூறுகளால் எலக்ட்ரான் பிடிப்பு நுட்பம் மேம்படுத்தப்படுகிறது.

சுமார் 4000 K வெப்பநிலையில், மூலக்கூறுகளின் விலகல் முடிவடைகிறது மற்றும் மூலக்கூறுகளின் மறுசீரமைப்பு தொடங்குகிறது, அணு கந்தகம் ஃவுளூரைனுடன் வேதியியல் ரீதியாக இணைவதால் எலக்ட்ரான் அடர்த்தி இன்னும் குறைகிறது. இந்த வெப்பநிலை வரம்பில், பிளாஸ்மாவின் வெப்ப கடத்துத்திறன் இன்னும் குறிப்பிடத்தக்கதாக உள்ளது, வில் குளிர்ச்சியடைகிறது, SF6 மூலக்கூறுகள் மற்றும் அணு ஃவுளூரின் மூலம் பிளாஸ்மாவிலிருந்து இலவச எலக்ட்ரான்களை அகற்றுவதன் மூலம் இது எளிதாக்கப்படுகிறது. இடைவெளியின் மின்கடத்தா வலிமை படிப்படியாக அதிகரிக்கிறது மற்றும் இறுதியில் மீட்கிறது.

SF6 வாயுவில் வில் அணைக்கப்படுவதன் ஒரு அம்சம் என்னவென்றால், பூஜ்ஜியத்திற்கு நெருக்கமான மின்னோட்டத்தில், மெல்லிய வில் கம்பி இன்னும் பராமரிக்கப்பட்டு, பூஜ்ஜியத்தின் வழியாக மின்னோட்டத்தை கடக்கும் கடைசி தருணத்தில் உடைந்து விடும்.கூடுதலாக, மின்னோட்டம் பூஜ்ஜியத்தை கடந்து சென்ற பிறகு, SF6 வாயுவில் உள்ள எஞ்சிய வில் நெடுவரிசை தீவிரமாக குளிர்கிறது, 2000 K வரிசையின் வெப்பநிலையில் பிளாஸ்மாவின் வெப்ப திறன் இன்னும் அதிகமாக அதிகரிப்பதால், மின்கடத்தா வலிமை வேகமாக அதிகரிக்கிறது. .

SF6 வாயு (1) மற்றும் காற்று (2) ஆகியவற்றின் மின்கடத்தா வலிமையின் அதிகரிப்பு

ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த வெப்பநிலையில் குறைந்தபட்ச மின்னோட்ட மதிப்புகளுக்கு SF6 வாயுவில் ஆர்க் எரியும் இத்தகைய நிலைத்தன்மை தற்போதைய குறுக்கீடுகள் மற்றும் வில் தணிக்கும் போது அதிக மின்னழுத்தங்கள் இல்லாததால் ஏற்படுகிறது.

காற்றில், வில் மின்னோட்டம் பூஜ்ஜியத்தைக் கடக்கும் தருணத்தில் உள்ள இடைவெளியின் மின்கடத்தா வலிமை அதிகமாக உள்ளது, ஆனால் காற்றில் வில் அதிக நேர மாறிலியாக இருப்பதால், மின்னோட்டம் பூஜ்ஜியத்தைக் கடந்த பிறகு மின்கடத்தா வலிமையின் அதிகரிப்பு விகிதம் குறைவாக உள்ளது.