Элегаз — электротехнический газ — представляет собой шестифтористую серу SF6 (шестифтор) . Элегаз является основным изолятором в элементах ячеек с элегазовой изоляцией .
При рабочих давлениях и обычной температуре элегаз — бесцветный газ, без запаха, не горюч, в 5 раз тяжелее воздуха (плотность 6,7 против 1,29 у воздуха), молекулярная масса также в 5 раз больше, чем у воздуха.
Элегаз не стареет, т. е. не меняет своих свойств с течением времени, при электрическом разряде распадается, но быстро рекомбинирует, восстанавливая первоначальную диэлектрическую прочность.
При температурах до 1000 К элегаз инертен и нагревостоек, до температур порядка 500 К химически не активен и не агрессивен по отношению к металлам, применяемым в конструкции элегазовых распределительных устройств.
В электрическом поле элегаз обладает способностью захватывать электроны, что обусловливает высокую электрическую прочность элегаза. Захватывая электроны, элегаз образует малоподвижные ионы, которые медленно разгоняются в электрическом поле.
Видео:ДЕВУШКА С ПИСКЛЯВЫМ ГОЛОСОМ ВДОХНУЛА ЭЛЕГАЗ!Скачать
Эксплуатационная способность элегаза улучшается в равномерном поле, поэтому для эксплуатационной надежности конструкция отдельных элементов распределительных устройств должна обеспечивать наибольшую равномерность и однородность электрического поля.
В неоднородном поле появляются местные перенапряженности электрического поля, которые вызывают коронирующие разряды. Под действием этих разрядов элегаз разлагается, образуя в своей среде низшие фториды (SF2, SF4), вредно действующие на конструкционные материалы комплектных распределительных элегазовых устройств (КРУЭ) .
Во избежание разрядов все поверхности отдельных элементов металлических деталей и экранов ячеек выполняются чистыми и гладкими и не должны иметь шероховатостей и заусенцев. Обязательность выполнения этих требований диктуется тем, что грязь, пыль, металлические частицы также создают местные напряженности электрического поля, а при этом ухудшается электрическая прочность элегазовой изоляции.
Высокая электрическая прочность элегаза позволяет сократить изоляционные расстояния при небольшом рабочем давлении газа, в результате этого уменьшается масса и габариты электротехнического оборудования. Это, в свою очередь, дает возможность уменьшить габариты ячеек КРУЭ, что очень важно, например, для условий севера, где каждый кубический метр помещения стоит очень дорого.
Высокая диэлектрическая прочность элегаза обеспечивает высокую степень изоляции при минимальных размерах и расстояниях, а хорошие способность гашения дуги и охлаждаемость элегаза увеличивают отключающую способность коммутационных аппаратов и уменьшают нагрев токоведущих частей.
Применение элегаза позволяет при прочих равных условиях увеличить токовую нагрузку на 25% и допустимую температуру медных контактов до 90°С (в воздушной среде 75°С) благодаря химической стойкости, негорючести, пожаробезопасности и большей охлаждающей способности элегаза.
Видео:Элегаз смог заменить синюю изоленту? Серьезный разбор темы! #энерголикбезСкачать
Недостатком элегаза является переход его в жидкое состояние при сравнительно высоких температурах, что определяет дополнительные требования к температурному режиму элегазового оборудования в эксплуатации. На рисунке приведена зависимость состояния элегаза от температуры.
Диаграмма состояния элегаза в зависимости от температуры
Для работы элегазового оборудования при отрицательной температуре минус 40 гр. С необходимо, чтобы давление элегаза в аппаратах не превышало 0,4 МПа при плотности не более 0,03 г/см3.
При повышении давления элегаз будет сжижаться при более высокой температуре. поэтому для повышения надежности работы электрооборудования при температурах примерно минус 40°С его следует подогревать (например, бак элегазового выключателя во избежание перехода элегаза в жидкое состояние нагревают до плюс 12°С).
Дугогасительная способность элегаза при прочих равных условиях в несколько раз больше, чем воздуха. Это объясняется составом плазмы и температурной зависимостью теплоемкости, тепло- и электропроводности.
В состоянии плазмы молекулы элегаза распадаются. При температурах порядка 2000 К теплоемкость элегаза резко увеличивается вследствие диссоциации молекул. Поэтому теплопроводность плазмы в области температур 2000 — 3000 К значительно выше (на два порядка), чем воздуха. При температурах порядка 4000 К диссоциация молекул уменьшается.
Читайте также: Наконечник для накачки шин лучший
Видео:Элегаз и его свойстваСкачать
В то же время образующаяся в дуге элегаза атомарная сера с низким потенциалом ионизации способствует такой концентрации электронов, которая оказывается достаточной для поддержания дуги даже при температурах порядка 3000 К. При дальнейшем росте температуры теплопроводность плазмы падает, достигая теплопроводности воздуха, а затем снова увеличивается. Такие процессы уменьшают напряжение и сопротивление горящей дуги в элегазе на 20 — 30% по сравнению с дугой в воздухе вплоть до температур порядка 12 000 — 8000 К. При дальнейшем снижении температуры плазмы (до 7000 К и ниже) концентрация электронов в ней уменьшается, в результате электрическая проводимость плазмы падает.
При температурах 6000 К сильно уменьшается степень ионизации атомарной серы, усиливается механизм захвата электронов свободным фтором, низшими фторидами и молекулами элегаза.
При температурах порядка 4000 К диссоциация молекул заканчивается и начинается рекомбинация молекул, плотность электронов еще больше уменьшается, так как атомарная сера химически соединяется с фтором. В этой области температур теплопроводность плазмы еще значительная, идет охлаждение дуги, этому способствует также удаление свободных электронов из плазмы за счет захвата их молекулами элегаза и атомарным фтором. Электрическая прочность промежутка постепенно увеличивается и в конечном счете восстанавливается.
Особенность гашения дуги в элегазе заключается в том, что при токе, близком к нулевому значению, тонкий стержень дуги еще поддерживается и обрывается в последний момент перехода тока через нуль. К тому же после прохода тока через нуль остаточный столб дуги в элегазе интенсивно охлаждается, в том числе за счет еще большего увеличения теплоемкости плазмы при температурах порядка 2000 К, и электрическая прочность быстро увеличивается.
Нарастание электрической прочности элегаза (1) и воздуха (2)
Такая стабильность горения дуги в элегазе до минимальных значений тока при относительно низких температурах приводит к отсутствию срезов тока и больших перенапряжений при гашении дуги.
В воздухе электрическая прочность промежутка в момент прохождения тока дуги через нуль больше, но из-за большой постоянной времени дуги у воздуха скорость нарастания электрической прочности после прохождения значения тока через нуль меньше.
Видео:Что, если тяжелый и легкий газ вдохнуть одновременно?Скачать
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Подписывайтесь на наш канал в Telegram!
Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:
Шинопровод с элегазовой изоляцией на ультравысокие напряжения
Изоляция электрооборудования высокого напряжения и вентильные разрядники. Труды ВЭИ, 1982, вып. 91, с.46—50.
Приводятся методики выбора изоляционных расстояний шинопроводов с элегазовой изоляцией на ультра высокие напряжения, даны рекомендации по уменьшению потерь в оболочке шинопровода и созданию конструкции, в целом удобной для монтажа и эксплуатации; проводятся результаты тепловых испытаний и испытаний высоким напряжением.
Библиогр.: 3.
Видео:Что, если тяжелым и легким газом накачать мячи?Скачать
В. H. Вариводов, А. А. Панов, А. А. Демкин, А. С. Лисичкин
ШИНОПРОВОД С ЭЛЕГАЗОВОЙ ИЗОЛЯЦИЕЙ НА УЛЬТРА ВЫСОКИЕ КЛАССЫ НАПРЯЖЕНИЯ
Шинопровод для комплектно-распределительных устройств с основной изоляцией SF6 (КРУЭ) представляет собой участки сборных шин подстанции, а также токопроводы, соединяющие отдельные аппараты распределительного устройства, и является одним из наиболее ответственных элементов КРУЭ.
Основные требования, которые предъявляются при разработке электрооборудования, в том числе и шинопроводов, — это высокая надежность в работе и возможно более низкая стоимость. Для шинопроводов ультра высоких классов напряжения эти требования особенно жестки, так как короткое замыкание на шинах — наиболее тяжелый вид аварии на подстанции, а стоимость шинопровода составляет значительную часть стоимости всего оборудования КРУЭ.
Это обусловливает ряд особенностей работы шинопровода: повышенную рабочую напряженность электрического поля на токоведущих жилах (она примерно в 2 раза выше, нежели в оборудовании 110— 220 кВ), большие рабочие токи, что предопределяет наряду со значительной протяженностью шинопровода КРУЭ и большие потери на нагрев в оболочке.
В результате при разработке конструкции шинопровода возникает необходимость решения следующих задач: создания изоляции, способной длительно выдерживать высокие рабочие напряженности поля; уменьшения потерь в оболочке; создания конструкции, удобной для монтажа и эксплуатации.
Рис. 1. Секция шинопровода:
а— конструкция; б — не герметична я респорка и распределение максимальных напряженностей в ее толще (Ζ) и на поверхности диэлектрика (2)
Оболочка секции шинопровода 1 (рис. 1, а) выполнена в виде трубы из конструкционной стали, в которой для уменьшения потерь по рекомендации [1] установлены шины обратного тока 2 из стандартного алюминиевого прутка, расположенные под углом 120 относительно друг друга. Указанные шины привариваются к алюминиевым кольцам 3 и алюминиевым фланцем 4, к кольцам же крепятся и негерметичные распорки (изоляторы 5). Токоведущая жила, выполненная в виде алюминиевой трубы, поддерживается негерметичными опорными изоляторами через алюминиевые втулки 6, которые к тому же позволяют задавать необходимую конфигурацию электрического поля вблизи распорок. Для удобства монтажа секции в алюминиевых кольцах имеются катки 7. В результате смонтированная система в виде токоведущей жилы, втулок, распорок и колец достаточно легко вкатывается в оболочку. На концах секции предусмотрена возможность установки унифицированных герметичных изоляторов 8 со втычными контактами.
Оболочка поворотных элементов (колена, тройника, крестовины) изготовляется, как правило, из немагнитной стали или алюминия.
Одним из основных узлов поворотных элементов являются герметичные изоляционные распорки с электростатическими экранами. Трубчатые экраны имеются и на оболочке в местах стыка труб. Контактные узлы изоляционных распорок соединены между собой медными трубами. Для удобства монтажа в колене предусмотрен люк.
Расчет основной элегазовой изоляции шинопровода необходимо осуществлять на максимальную его длину (примерно 2 км) в соответствии с методикой, изложенной в [2],и с учетом того, что аппаратуру ультра высоких классов напряжения необходимо рассчитывать по коммутационным перенапряжениям.
Критерием работоспособности элегазовой изоляции оборудования переменного тока является выполнение следующего соотношения [2]:
где
— максимальная напряженность электрического поля,
возможная в эксплуатации при воздействии импульсных перенапряжений; E1 доп. и — допустимая напряженность поля в элегазовой изоляции при воздействии импульсного напряжения.
Допустимую напряженность поля при заданной вероятности пробоя Р в конструкциях с большими активными площадями можно определить по следующему соотношению: 
Читайте также: Шины арктик трак это
где Е — электрическая прочность единичного элемента при вероятности пробоя, равной 0,63; S — активная площадь электродов [2].
Нижний предел по известным данным для давления элегаза 0,4 МПа можно принять 140—160 кВ/см.
В соответствии с данными [2] , рассматривая под единичным элементом участок шинопровода с площадью внутреннего электрода 0,5 м2, получаем что его электрическая прочность составляет 180 кВ/см. В результате расчета по этому соотношению при пессимистической оценке получаем Е > 142 кВ/см.
Радиальные размеры выбирают по следующему соотношению:
где r — радиус жилы; К — радиус оболочки; Красп — коэффициент, учитывающий снижение электрической прочности на поверхности распорок и равный примерно 1,1; Ку— коэффициент, учитывающий изоляционных распорках на основе литых эпоксидных компаундов можно рассчитать с помощью разработанной методики, по предварительной оценке она составляет примерно 4,5—6 кВ/мм.
На основании вышеуказанных требований, анализа (с помощью ЭВМ) электростатических полей различных изоляционных узлов, а также с учетом условий технологичности монтажа была разработана негерметичная изоляционная распорка.
Как показывают проведенные расчеты, напряженность электрического поля в толще диэлектрика распорок не превышает 5,5 кВ/мм, а на поверхности составляет не более 9С% максимальной напряженности на токоведущей жиле. Это дает возможность предполагать высокие напряжения пробоя по толще и перекрытия по поверхности распорок (рис. 1,б).
Основное требование при выборе опорной изоляции шинопровода — это высокая электрическая и механическая прочность изоляционных распорок. При выборе их конструкции нужно учитывать, что пробой твердой изоляции может происходить как в толще диэлектрика, так и по его поверхности.
Известно, что высокое напряжение перекрытия изоляционных конструкций, находящихся в элегазе, имеет место, если напряженность на поверхности изолятора ниже, чем напряженность электрического поля на поверхности токоведущей жилы. Это, очевидно, можно принципиально учитывать и при конструировании опорной изоляции шинопроводов ультра высоких классов напряжения.
Важным для изоляции оборудования ультра высоких классов напряжения вследствие высоких рабочих напряженностей на токоведущих жилах является выбор рабочих напряженностей поля в толще твердого диэлектрика газонаполненной аппаратуры.
Как показано в [3] , длительно допустимую напряженность поля в возможные локальные усиления поля на поверхности жилы и равный примерно 1,3.
Видео:Как работает элегазовый выключатель. Разрез настоящей колонкиСкачать
Читайте также: Как поменять батарейку в датчике давления в шинах хендай крета
Рис. 2. Результаты испытаний секции шинопровода высоким напряжением при различных давлениях элегаза:
1 — воздействие грозовой волны (3,5×50 мкс); 2 — воздействие коммутационной волны (230х35 000 мкс); 3 — воздействие напряжения промышленной частоты
Металлические электроды перед заливкой обязательно подвергаются специальной химической обработке с целью повышения адгезии.
Высокая электрическая и механическая прочность распорок разработанной конструкции была подтверждена при испытаниях секции шинопровода, имеющего диаметр оболочки 1020 мм.
Испытания линейной секции шинопровода высоким напряжением проводились при разных формах воздействующего напряжения и различном давлении элегаза, причем при импульсных испытаниях определялась электрическая прочность, соответствующая 1% вероятности пробоя (по методике МЭК), а при испытаниях напряжением промышленной частоты — 50%-ная электрическая прочность.
Электроизоляционные характеристики секции шинопровода таковы (рис. 2), что позволяют ее использовать при напряжении 1150 кВ.
Проведенные тепловые испытания секции показали, что при номинальном токе 4 кА и температуре окружающей среды 40°С температура на поверхности оболочки не превышает 53°С, а использование шин обратного тока приводит к снижению потерь в оболочке в 4—5 раз.
Список литературы
- Карасев В. В., Филиппов А. Е. Методика снижения потерь в стальной оболочке высоковольтного токопровода. — Электротехника, 1977, № 4, с. 14-18.
- Бортник И. М. К выбору рабочих и испытательных напряженностей высоковольтного оборудования с изоляцией SFft. — Электричество, 1974, № 12, с. 20-27.
- Панов А. А., Вариводов В. Н. Расчет литой эпоксидной изоляции газонаполненных высоковольтных устройств переменного напряжения. — Электротехническая промышленность. Сер. Аппараты высокого напряжения, трансформаторы, силовые конденсаторы, 1977, вып. 10 (78), с. 10—14.
- Свежие записи
- Нужно ли менять пружины при замене амортизаторов
- Скрипят амортизаторы на машине что делать
- Из чего состоит стойка амортизатора передняя
- Чем стянуть пружину амортизатора без стяжек
- Для чего нужны амортизаторы в автомобиле
📽️ Видео
Его голос очень низкий #ShortsСкачать
Выключатель элегазовый ВГТ-110 (Gas-insulated circuit breaker VGT-110)Скачать
Элегаз! Гексафторид серы в шарах!Скачать
Вернется ли ГОЛОС, если Спеть под Элегазом, а потом ПОВЫСИТЬ Автотюном?Скачать
Галилео. Эксперимент. Сера при нагреванииСкачать
ТЕСТИРУЕМ МЕТАЛЛ, ПЛАВЯЩИЙСЯ В РУКЕ!Скачать
Закачка элегазаСкачать
Элегазовый выключательСкачать
Гадолиний. Необычный лантаноид про который лучше не знать.Скачать
ОДИН МАГНИТ РАСКАЛИЛИ, А ДРУГОЙ ЗАМОРОЗИЛИ!Скачать
Что, если надуть лодку гелием?Скачать
Высоковольтные элегазовые выключатели SIEMENSСкачать
Самый старый человек в мире 1,5 века 😱😱😱Скачать
Как устроен привод элегазового выключателяСкачать
