Un disjuntor en el qual s'utilitza gas a pressió SF6 per apagar l'arc s'anomena interruptor automàtic SF6. El gas SF6 (hexafluorur de sofre) té excel·lents propietats dielèctriques, d'extinció de l'arc, químiques i altres propietats físiques que han demostrat la seva superioritat sobre altres medis d'extinció de l'arc com el petroli o l'aire. L'interruptor SF6 es divideix principalment en tres tipus:
- Interruptor de circuit de pistó sense puffer
- Interruptor de circuit d'un pistó inflador.
- Interruptor de circuit de pistó doble puffer.
L'interruptor que utilitzava aire i oli com a mitjà aïllant, la seva força d'extinció d'arc s'acumula era relativament lenta després del moviment de separació del contacte. En el cas dels disjuntors d'alta tensió s'utilitzen propietats d'extinció ràpida d'arc que requereixen menys temps per a una recuperació ràpida, la tensió s'acumula. Els interruptors automàtics SF6 tenen bones propietats en aquest sentit en comparació amb els interruptors automàtics d'oli o aire. Així, en alta tensió de fins a 760 kV, s'utilitzen interruptors automàtics SF6.
Propietats del disjuntor d'hexafluorur de sofre
L'hexafluorur de sofre té molt bones propietats d'aïllament i extinció de l'arc. Aquestes propietats són
- És un gas incolor, inodor, no tòxic i no inflamable.
- El gas SF6 és extremadament estable i inert, i la seva densitat és cinc vegades la de l'aire.
- Té una conductivitat tèrmica alta millor que la de l'aire i ajuda a millorar les peces que transporten el corrent de refrigeració.
- El gas SF6 és fortament electronegatiu, el que significa que els electrons lliures s'eliminen fàcilment de la descàrrega mitjançant la formació d'ions negatius.
- Té una propietat única de recombinació ràpida després d'eliminar l'espurna que energitza la font. És 100 vegades més efectiu en comparació amb el medi d'extinció de l'arc.
- La seva rigidesa dielèctrica és 2,5 vegades superior a la de l'aire i un 30% menor que la de l'oli dielèctric. A alta pressió augmenta la rigidesa dielèctrica del gas.
- La humitat és molt perjudicial per a l'interruptor SF6. A causa d'una combinació d'humitat i gas SF6, es forma fluorur d'hidrogen (quan s'interromp l'arc) que pot atacar les parts dels interruptors.
Construcció d'interruptors SF6
Els interruptors SF6 consten principalment de dues parts, a saber (a) la unitat interruptor i (b) el sistema de gas.
Unitat interruptor: aquesta unitat consta de contactes mòbils i fixos que inclouen un conjunt de peces que transporten corrent i una sonda d'arc. Està connectat al dipòsit de gas SF6. Aquesta unitat consta de ventilacions lliscants als contactes mòbils que permeten que el gas d'alta pressió entri al dipòsit principal.
Sistema de gas: el sistema de gas de circuit tancat s'utilitza en els interruptors automàtics SF6. El gas SF6 és costós, de manera que es recupera després de cada operació. Aquesta unitat consta de cambres de baixa i alta pressió amb una alarma de baixa pressió juntament amb interruptors d'advertència. Quan la pressió del gas és molt baixa a causa de la qual cosa disminueix la rigidesa dielèctrica dels gasos i es posa en perill la capacitat d'extinció de l'arc dels trencadors, aquest sistema emet l'alarma d'advertència.
Principi de funcionament de l'interruptor SF6
En condicions normals de funcionament, els contactes de l'interruptor estan tancats. Quan es produeix l'error al sistema, els contactes es separen i es produeix un arc entre ells. El desplaçament dels contactes mòbils es sincronitza amb la vàlvula que entra al gas SF6 d'alta pressió a la cambra d'interrupció de l'arc a una pressió d'uns 16 kg/cm^2.
El gas SF6 absorbeix els electrons lliures en el camí de l'arc i forma ions que no actuen com a portador de càrrega. Aquests ions augmenten la rigidesa dielèctrica del gas i, per tant, l'arc s'extingeix. Aquest procés redueix la pressió del gas SF6 fins a 3kg/cm^2 així; s'emmagatzema al dipòsit de baixa pressió. Aquest gas de baixa pressió es torna al dipòsit d'alta pressió per reutilitzar-lo.
Ara s'utilitza una pressió diària del pistó inflador per generar pressió d'extinció de l'arc durant una operació d'obertura mitjançant un pistó connectat als contactes mòbils.
Avantatge de l'interruptor SF6
Els interruptors automàtics SF6 tenen els següents avantatges respecte als interruptors convencionals
- El gas SF6 té un excel·lent aïllament, extinció d'arcs i moltes altres propietats que són els majors avantatges dels interruptors automàtics SF6.
- El gas és no inflamable i químicament estable. Els seus productes de descomposició no són explosius i, per tant, no hi ha risc d'incendi o explosió.
- L'espai elèctric es redueix molt a causa de l'alta rigidesa dielèctrica de l'SF6.
- El seu rendiment no es veu afectat per les variacions de les condicions atmosfèriques.
- Proporciona un funcionament silenciós i no hi ha cap problema de sobretensió perquè l'arc s'extingeix al corrent natural zero.
- No hi ha reducció de la rigidesa dielèctrica perquè no es formen partícules de carboni durant l'arc.
- Requereix menys manteniment i no es requereix cap sistema d'aire comprimit costós.
- SF6 realitza diverses tasques com la neteja de fallades de línia curta, la commutació, l'obertura de línies de transmissió sense càrrega i el reactor del transformador, etc. sense cap problema.
Inconvenients dels disjuntors SF6
- El gas SF6 és sufocant fins a cert punt. En el cas de fuites al dipòsit del trencador, el gas SF6 és més pesat que l'aire i, per tant, l'SF6 s'instal·len a l'entorn i provoquen l'asfixia del personal operatiu.
- L'entrada d'humitat al dipòsit del trencador SF6 és molt perjudicial per al trencador i provoca diverses fallades.
- Les parts internes necessiten neteja durant el manteniment periòdic en un ambient net i sec.
- La instal·lació especial requereix per al transport i manteniment de la qualitat del gas.
(Citem aquest article d'aquest lloc web: https://circuitglobe.com/sf6-sulphur-hexaflouride-circuit-breaker.html)
Hora de publicació: 25-octubre-2023