SF6 айнымалы ток құрылғысында газ қысымы мен тығыздық қалай әсер етеді

Біріншісінің өнімділігі мен сенімділігі sf6 ckt breaker оның ішіндегі күкірт гексафториды газының қасиеттеріне негізделеді. Брейкердің жұмысына әсер ететін ең маңызды факторлардың бірі — газдың қысымы мен тығыздығы, олар құрылғының электрлік пен жылулық сипаттамаларына тікелей әсер етеді. Осы физикалық қасиеттердің қалай ықпал ететінін түсіну жоғары кернеулердің жүйесін жобалауға, жөндеуге немесе пайдалануға қатысатын кез келген адам үшін өте маңызды.

Газ қысымы мен газ тығыздығы — бұл айнымалылар, олар SF6-тің өшіргіште диэлектрлік беріктігін, жылу сыйымдылығын және электр доғасын өшіру қабілетін анықтайды. Бұл параметрлер жобалық ауқымнан шыққан кезде өшіргіштің жұмысы нашарлайды, бұл ауысу қабілетінің төмендеуіне, қызмет көрсету қажеттілігінің артуына және мүмкін болатын қауіпсіздік қаупіне әкеледі. Дұрыс SF6 бақылауы бұл шарттардың техникалық талаптарға сай қалуын қамтамасыз етеді және апаттар пайда болғанға дейін жабдықтың тозуын болжауға көмектеседі.

Газ қысымы өшіргіштің жұмысына қалай әсер етеді

Диэлектрлік беріктік пен кернеуға төзімділік

Диэлектрлік беріктік — SF6 газының электрлік тесілуге қарсы тұру қабілеті — газ қысымымен тура пропорционал. Жоғары қысым SF6 молекулаларының тығыздығын арттырады, бұл жоғары кернеу қосылыстары арасында изоляциялық материалдың көбеюіне әкеледі. Бұл қатынас SF6 электр өшіргішінің, мысалы, 8 бар абсолют қысымында жұмыс істеуге есептелгенін білдіреді; егер нақты қысым нормадан төмендесе, диэлектрлік қабілеті төмендейді. Қысымның 10 пайызын ғана төмендеуі кернеуді шыдай алуды 15–20 пайызға немесе одан да көп шамада төмендетеді, бұл электр өшіргішінің конструкциясына байланысты.

Керісінше, жобалау шектерінен асатын артық газ қысымы өзіндік қауп-қатерлерін туғызады. Қазіргі заманғы герметикті SF6 электр өшіргіштері қысымды реттеу механизмдерін қамтиды, бірақ ұзақ уақыт бойы қысымның артуы ішкі компоненттердің сапасын нашарлатып, құрылғының қызмет ету мерзімін қысқартуы мүмкін. Сондықтан жоғары кернеулы қосқыш станцияларындағы SF6 бақылау жүйелері қысымды үздіксіз бақылайды және деңгейлер қабылданған аралықтан ауытқыған кезде операторларға хабарласады.

Арка өшіру және контактілердің ажыратылу жылдамдығы

Авария кезінде ток өткізгіштің ішіндегі контакттар ашылған кезде, газ кеңістігінде электрлік доға пайда болады. SF6 газының қысымы осы доғаны қаншалықты тез сөндіретінін тікелей анықтайды. Жоғары қысым доғаның айналасындағы газ ағысын күшейтеді, оны тезірек салқындатады және сенімдірек сөндіреді. Қысымы төмендетілген кезде ток өткізгіштің жұмыс істеуі доғаны сөндіру процесін баяулатады, бұл қажетті уақыттан аса ұзақ уақыт бойы жоғары токтардың өтуіне және одан кейінгі жабдықтардың зақымдануына әкелуі мүмкін.

Газ тығыздығы да осы жерде қосымша рөл атқарады, себебі ол SF6 молекулаларының доға аймағының айналасында конвекциялануының қаншалықты оңай болатынын анықтайды. Төмен қысымда ток өткізгіштің нашар жұмыс істеуі бір бөлігі — доға аймағына жаңа, салқын газ молекулаларын жеткізу үшін газ тығыздығының төмендеуінен туындайды. Бұл тізбекті әсер ток өткізгіштің қауіпсіз жұмыс істеуі үшін қысымды бақылау протоколдарының маңыздылығын түсіндіреді.

Жүйенің сенімділігіндегі газ тығыздығының рөлі

Жылу сыйымдылығы және жылу шашылуы

Газ тығыздығы SF6-тың доғаның жылу энергиясын қанша сіңіріп, одан алыстауына тікелей әсер етеді. Жоғары газ тығыздығы бірлік көлемге келетін массаның көбеюін білдіреді, ол жылу сыйымдылығын арттырады. Жоғары токта ауыспалы іс-әрекеттер кезінде доға қатты жылу ретінде көп энергия бөледі. Егер газ тығыздығы төмен болса — мысалы, қысымның төмендеуі немесе температураның көтерілуі салдарынан — газ осы жылуды жоюда тиімсіз болады, нәтижесінде доға температурасы көтеріледі және ішкі компоненттерге немесе өшіргіштің механикалық құрылымына зиян келтіруі мүмкін.

Жоғары температура жағдайларында немесе бірнеше жылдам ауыспалы циклдар кезінде газ тығыздығын дұрыс сақтау тағы да маңыздырақ болады. SF6 бақылау жүйелеріне сүйенетін электр желілері көбінесе тығыздық өлшеулерін қысым көрсеткіштерімен бірге алдыңғы орынға қояды, себебі тығыздық газдың салқындату мен изоляциялау қызметтерін атқару қабілеті туралы тікелей ақпарат береді.

Молекулалық әрекет пен газдың бұзылуы

Төмен газ тығыздығында SF6 молекулаларының орташа еркін жолы — басқа молекулаға соқтығысуға дейін олардың жүретін орташа арақашықтығы — әлдеқайда артады. Ұзын орташа еркін жолдар молекулалардың иондану үшін соқтығысу санын азайтады, сондықтан электрлік тесілуін іске қосу үшін керекті кернеу порогы көтеріледі. Бұл пайдалы болып көрінуі мүмкін, бірақ жұмыс істеу кезіндегі болжанбайтындық туғызады. Белгілі бір тығыздыққа есептелген өшіргіш құрылғы қадағаланатын электрлік сипаттамалармен жұмыс істейді; егер газ тығыздығы күтпегендей төмендесе, кернеуді шыдай алу қабілеті айнымалы болып, болжау қиынға түседі, бұл электр желісіндегі ақаулықтарды жою логикасын күрделендіреді.

SF6 бақылау жүйелері осы жағдайды болдырмау үшін газ тығыздығын бақылайды. Тығыздықты белгіленген шектерде ұстау арқылы операторлар құрылғының жобалау мерзімі бойынша әрбір өшіру операциясының тұрақты және қайталанатын сипаттамаларын қамтамасыз етеді.

Қолданыстағы және жөндеудегі тәжірибелік салдарлар

Қысымның төмендеуін диагностикалау және газдың сырғанауы

SF6-тің өткізгіштік құрылғысында баяу қысым төмендеуі жиі газдың сорылуын көрсетеді. Газ тығыздығы мен қысымы герметикаланған жүйеде өте тығыз байланысты, сондықтан SF6-тың бақыланбайтын жоғалуы екі параметрді де бір уақытта азайтады. SF6-ты бақылау арқылы ерте анықтау тізбектің қателерін тізбектей таратуды болдырмаққа көмектеседі. Операторлар авариялық оқиға кезінде катастрофалық қате орын алмас бұрын, өткізгіштік құрылғысының жұмысы қауіпті немесе сенімсіз болғанға дейін техникалық қызмет көрсетуді жоспарлай алады.

Қазіргі заманғы SF6 бақылау шешімдері өткізгіштік құрылғысының жағдайы туралы толық сурет беру үшін қысымды, температураны және кейде газдың тазалығын өлшейді. Қысым мен температура деректерін пайдаланып газ тығыздығын есептеу арқылы бұл жүйелер іс-әрекетке қабілетті ерте ескертуді қамтамасыз етеді. Егер SF6 өткізгіштік құрылғысы тығыздық бойынша қалыпты емес тенденциялар көрсетсе, техникалық қызмет көрсету тобы сақтандырғыштарды тексеруге, ыдырау өнімдерін ауыстыруға немесе апат қаупі күшейгенге дейін құрылғыны жаңартуға жоспар құра алады.

Мезгілдік және жұмыс істеу өзгерістері

Germelgen otkazgishta gazdyñ basymy týrýshylyq temperaturasy menen jana islep turǵan tsikl sanyǵa baylanysty tábiiy týrde ózgeredi. Súwýq qystyq sharttarý basym menen gazdyñ tyǵyzdyǵyn tómendetedi, al ýylyq jazdyq sharttarý olardy joǵarylatadi. Qazirgi SF6 otkazgyshtarynyñ dizayny bu terbelislerdi eskerip, adettede 20 gradus Celsiyda berilgen qabyl etiletin basym diapazonyn kórsetedi. SF6 baqlawyny qollanatyn operatsionerler bul temperaturaya baglylyqty týsinda bolýy kerek, jyl boyýy qolayly qosymsha kütýlerdi ózgerisine iye bolýy kerek, shýnayy degradatsiya belgilerin ústindetińden qorǵaný úshin qateldi xabarlarýnan saqtaný úshin.

Otkazgyshty jýldam islep turǵanda da SF6 gazdy elektrlik kergýske Úshyn molekulyar zhyqylystan bette- betten azayyp barady. Bul zhyqylyt gazdyñ tyǵyzdyǵyn tómendetedi jana gazdyñ qúramyn ózgertedi, bul otkazgyshtyñ islep turǵanyn tómendetedi. Uzak merzimdi SF6 baqlaw bul tendentsiyalardy ashyp beredi, gazdy aýystyrý waqtyn shyǵaryp beredi jana kommunaldyq kompaniyalarǵa tekserý budjetterin dalyryq týrde josparyn qurýǵa kómektesedi.

Жиі қойылатын сұрақтар

Otkazgyshtyñ qauýipsiz islep turǵany úshin minimum gazdyñ tyǵyzdyǵy qanday?

Нақты айырып қосқыш үшін ең төменгі газ тығыздығы оның конструкциясы мен өндірушінің техникалық сипаттамаларына негізделеді. Әдетте, герметикті SF6 айырып қосқыштардың конструкциясы 20 дәреже Цельсий температурасындағы ең төменгі қысымды көрсетеді, бұл сәйкес ең төменгі газ тығыздығына айналады. Көптеген жоғары кернеулі айырып қосқыштар толық диэлектрлік беріктікті және электр доғасын өшіру қабілетін сақтау үшін тығыздықты номиналды конструкциялық тығыздықтың 80–85 пайызынан жоғары деңгейде ұстауды талап етеді. SF6 бақылау жүйелері осы шектерге қатысты калибрленген, сондықтан олар жұмыс істеу сапасы төмендегенге дейін операторларға хабарласады.

Айырып қосқыштың жұмыс циклы кезінде газ тығыздығы қалай өзгереді?

Töзімділік құрылғысын қосқан кезде — әсіресе жоғары токтық ақаулықтарды жою кезінде — доға SF6 газын қыздырады, ол газдың кеңеюіне және қысымының уақытша көтерілуіне әкеледі. Доға өшкеннен кейін және газ суығаннан кейін қысым мен газ тығыздығы бастапқы деңгейге қайтады. Алайда әрбір жұмыс циклы, әсіресе жоғары кернеу жағдайларында, молекулалық ыдыраудың аз мөлшерін туғызады. Мыңдаған циклдардан кейін бұл жинақталған ыдырау орташа газ тығыздығын төмендетеді, сондықтан уақыт өте келе төзімділік құрылғыларының газ сапасы төмендейді және алдын ала ұстап тұру үшін SF6 бақылауының бағыттары маңызды болып табылады.

Қысым төмен болса, бірақ газ тығыздығы жеткілікті болса, SF6 ток қосқышы қауіпсіз жұмыс істей ала ма?

Жоқ. Қысым мен газ тығыздығы герметиклық тұйықталған ажыратқышта байланысты; егер қысым айтарлықтай төмен болса, газ тығыздығы да сәйкесінше төмен болады. Төмен қысым әдетте газдың жарылуы немесе ыдырауының белгісі болып табылады, және оның негізгі себебін жою керек. SF6 ажыратқышты оның жобаланған қысым ауқымынан тыс жағдайда пайдалану кезінде, қолжетімді газдан қалай есептелген болса да, бақыланбайтын кернеу төзімділігінің төмендеуі мен доғаны өшірудің баяулауы қаупі туады. SF6 бақылау жүйелері операторлардың қауіпсіз емес жұмыс істеуге тырысуын болдырмау үшін қысым шектерін дәл сақтайды.