Gáz, mint szigetelő közeg nagyfeszültségű berendezésekhez
A gázokat szigetelő közegként széles körben használják felsővezetékeken, kapcsolóberendezésekben (RU) és más elektromos berendezésekben. Szigetelő gázként levegőt, SF6 gázt, nitrogént, SF6 gáz és nitrogén keverékét stb. használnak.
A gázszigetelés előnyei - viszonylag alacsony költség, viszonylag nagy dielektromos szilárdság, "öngyógyító" tulajdonság, jó hővezető képesség.
Normál légköri viszonyok között (P nyomás = 100 kPa, hőmérséklet T = 293 K, sűrűség γ = 11 g / m3) és egyenletes elektromos térben a levegő elektromos erőssége E = 30 kV / cm.
Ez az érték 1 m-nél kisebb elektródatávolság esetén jellemző. 1-2 m távolságban az erősség körülbelül 5 kV / cm, 10 m és annál nagyobb távolságban pedig 1,5-2,5 kV / cm. A levegő dielektromos szilárdságának csökkenését nagy távolságokon a kisülés kialakulásának streamer elmélete magyarázza. A levegő dielektromos szilárdságának értékét befolyásolja a hőmérséklet, a nyomás (sűrűség) és a páratartalom.
Az elektromos berendezéseket általában 1000 m tengerszint feletti magasságban történő működésre tervezték, t = <40 ° C és γ = 11 g / m3 hőmérsékleten. A magasság 100 m-rel és a hőmérséklet 3 ° C-os növekedésével a levegő ereje 1% -kal csökken.
Az abszolút páratartalom kétszeres növelése 6-8%-kal csökkenti a szilárdságot. Ezek az adatok a feszültség alatt álló részek közötti távolságra jellemzőek 1 m-ig A távolság növekedésével a légköri viszonyok befolyása csökken.
A levegő fő hátránya, hogy a korona hatására ózon és nitrogén-oxid képződik, ami viszont a szilárd szigetelés öregedéséhez és korróziójához vezet.
Jelenleg a következő gázokat használják a gázszigetelés előállításához: SF6 gáz, nitrogén, SF6 gáz nitrogénnel és néhány fluor-szénhidrogénnel alkotott keveréke. Ezen gázok közül sok nagyobb dielektromos szilárdsággal rendelkezik, mint a levegő. Sok szigetelés hátránya, hogy több mint 3200 évesek, és üvegházhatást okozó potenciáljuk 22 000-szerese a szén-dioxidénak.
Annak ellenére, hogy az SF6 gáz részaránya az üvegházhatás kialakulásában viszonylag csekély (kb. 0,2%), az energiaiparban való széleskörű felhasználása miatt szerepel az üvegházhatású gázok listáján.
Az új nagyfeszültségű kapcsolóberendezésekben az SF6 gázt szigetelő és íves közegként használják (lásd - SF6 megszakítók 110 kV és nagyobb). A kapcsolókészülékek kapcsolási kapacitása és dielektromos tulajdonságai az SF6 gázsűrűségtől függenek, amelyet folyamatosan ellenőrizni kell. A tömítéseken vagy a burkolaton keresztüli szivárgást a szerszámoknak automatikusan észlelniük kell.
A normál üzemi nyomás (töltési nyomás 20 °C-on) ezeknél a kapcsolóberendezéseknél a -40 °C és -25 °C közötti minimális hőmérsékleti tartományban 0,45-0,7 MPa. Az SF6 gáz nem mérgező, nem szennyező vagy nedves, nem gyúlékony és nincs ózonkárosító hatása. A légkörben azonban továbbra is létezik. További információ erről a szigetelőgázról itt található: Elegas és tulajdonságai
A valódi gáz mindig korlátozott számú töltött részecskét tartalmaz - elektronokat és ionokat. A szabad töltéshordozók természetes ionizátorok – a nap ultraibolya sugárzása, kozmikus sugárzás, radioaktív sugárzás – hatására keletkeznek, valamint szabad töltéshordozók keletkeznek elektromos tér hatására, ionizáció hatására.
Ez a folyamat lavina formájában növekedhet. Ennek eredményeként az elektródák közötti csatorna nagy vezetőképességet kap, és a gáznemű dielektrikum lebomlik. Bővebben itt olvashat róla: Az elektromos kisülések típusai gázokban