Элегазовые выключатели распределительных устройств высокого напряжения. Афонин В.В - 16 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

Решение задачи может быть получено путём использования вместо воздуха газа, который обладал
бы более высокой электрической прочностью и отключающей способностью.
Таким газом является шестифтористая сера
SF
6
– элегаз (электротехнический газ).
По сравнению с воздухом этот газ обладает следующими преимуществами [3]:
1) электрическая прочность в 2,5 раза выше, чем у воздуха (при давлении 0,2 МПа электрическая
прочность элегаза приближается к прочности трансформаторного масла);
2) высокая удельная объемная теплоёмкость (почти в 4 раза выше, чем у воздуха) позволяет увели-
чить нагрузку токоведущих частей и уменьшить массу меди в выключателе;
3) номинальный ток отключения камеры продольного дутья с элегазом в 5 раз выше, чем с возду-
хом;
4) малая напряжённость электрического поля в столбе дуги (благодаря этому резко сокращается
эффект термодинамической закупорки сопла, что позволяет увеличить расстояние между контактами,
повысить напряжение на каждом контактом промежутке и допустимую скорость восстановления на-
пряжения);
5) элегаз является инертным газом, не вступающим в реакцию с кислородом и водородом, слабо
разлагается дугой. Элегаз нетоксичен, хотя некоторые продукты разложения опасны.
Недостатком элегаза является высокая температура сжижения. Так, например, при давлении 1,31
МПа переход элегаза из газообразного состояния в жидкое происходит при температуре 0 °С. Это за-
ставляет использовать его либо с подогревающим устройством, либо при низком давлении. При давле-
нии 0,35 МПа температура сжижения равна –40 °С. Для электрических аппаратов применяется газ с вы-
сокой степенью очистки от примесей, что усложняет и удорожает его получение.
2.1.2. Краткая история использования элегаза
Синтез гексафторида серы впервые был произведен в Париже в 1900 г. учёными Муассаном и Лебо
[4].
Фтор, полученный электролизом, вступал во взаимодействие с серой, и в результате экзотермиче-
ской реакции получался достаточно устойчивый газ.
Со временем были определены физические и химические свойства газа, опубликованные Придо
(1960), Шлумбом и Гемблом (1930), Клеммом и Хенкелем (1932 – 1935), Естом и Клауссоном (1933).
В их работах особое внимание уделялось химическим и диэлектрическим свойствам газа.
Первое исследование для целей промышленного применения было произведено компанией General
Electric в 1937 году. Результаты этого исследования показали, что газ можно использовать в качестве
изоляционной среды в электроэнергетике.
В 1939 году Томсон-Хьюстон запатентовал принцип применения газа
SF
6
для изоляции кабелей и
конденсаторов.
После Второй мировой войны различные публикации и способы применения стали быстро появ-
ляться один за другим:
1947 – работа по использованию элегаза для изоляции трансформаторов;
1948 – развитие промышленного производства SF
6
в США;
1960 – организация серийного производства SF
6
для строительства электростанций в США и Ев-
ропе, совпадающая с появлением первых элегазовых выключателей и коммутационных аппаратов вы-
сокого и сверхвысокого напряжения;
1966 – первая подстанция с элегазовой изоляцией введена в эксплуатацию в районе Парижа и т.д.
В последнее время газ SF
6
принят для использования в коммутационной аппаратуре среднего на-
пряжения, контакторах и автоматических выключателей, охватывая все потребности распределения
электроэнергии.
2.1.3. Производство элегаза
Единственный используемый в настоящее время промышленный процесс производства SF
6
исполь-
зует синтез гексафторида серы, при котором фтор, полученный при электролизе, взаимодействует с се-
рой согласно экзотермической реакции, выраженной формулой
ккал.262SF3FS
62
+
→
+

Страницы