Charakteristika plynu hexafluoridu sírového:
Fyzikálne vlastnosti:
Ako izolačný plyn má SF6 mnoho výhod. Je to bezfarebný, bez zápachu, netoxický, nehorľavý inertný plyn a má vynikajúce charakteristiky chladiaceho oblúka, najmä ak má rozvádzač vysokú teplotu oblúka. chladiaci efekt, čím sa zabráni možnosti lokalizovanej vysokej teploty.
Izolačný výkon SF6 ďaleko prevyšuje tradičné olejové a vzduchové izolačné médium. Pri použití v elektrických zariadeniach je možné zmenšiť veľkosť zariadenia a zlepšiť spoľahlivosť izolácie zariadenia. Nevýhodou je, že pri oblúkovom výboji sa rozkladá za vzniku nízkofluórových zlúčenín síry, ktoré sú nielen toxické, ale pôsobia aj korozívne na niektoré izolačné materiály a kovy.
SF6 je ťažší plyn. Za rovnakých podmienok je jeho hustota 5-krát väčšia ako hustota vzduchu. Vzťah medzi jeho tlakom a teplotou sa riadi zákonom ideálneho plynu. Kritická teplota je najvyššia teplota, pri ktorej plyn SF6 skvapalňuje, a kritický tlak predstavuje tlak plynu potrebný na skvapalnenie pri tejto teplote. SF6 môže zostať plynný iba vtedy, keď je teplota vyššia ako 45 stupňov. Za normálnych podmienok používania má možnosť skvapalnenia, takže SF6 nemožno použiť pri príliš nízkej teplote a príliš nízkom tlaku.
Vynikajúca tepelná vodivosť SF6 je jedným z dôvodov hasiaceho výkonu oblúka SF6. Dobrú tepelnú vodivosť SF6 možno pripísať dvom dôvodom. Jedným je, že molekulová hmotnosť SF6 je veľká, špecifické teplo je veľké a jeho schopnosť prenosu tepla konvekciou je lepšia ako schopnosť vzduchu, a druhým je chladiaci účinok produkovaný pri vysokých teplotách.
Chemické vlastnosti
Samotný chemický účinok plynu SF6 je veľmi stabilný a má veľmi vysokú dielektrickú pevnosť.
Pri atmosférickom tlaku a teplote najmenej 500 stupňov má SF6 vysokú chemickú stabilitu a v rámci normálneho teplotného rozsahu nereaguje s kovmi bežne používanými v elektrických zariadeniach.
Nebezpečná teplota rozkladu SF6 je asi 600 stupňov. V tomto čase sa SF6 rozkladá za vzniku zlúčeniny síry s nízkym obsahom fluóru. Preto je SF6 celkom stabilný prinajmenšom pri izolačnej teplote triedy A elektrického zariadenia, to znamená v rozmedzí 105 stupňov.
Elektrické charakteristiky
SF6 je médium s vysokou dielektrickou pevnosťou.
Pri rovnomernom elektrickom poli je dielektrická sila SF6 asi 2, 5 až 3 krát väčšia ako dielektrická sila vzduchu pod rovnakým tlakom a jeho dielektrická sila je ekvivalentná pevnosti transformátorového oleja pod 3 atmosfér.
Prax ukázala, že: pridaním malého množstva plynného fluoridu sírového do vzduchu sa výrazne zlepší dielektrická pevnosť vzduchu; naopak, pridanie malého množstva vzduchu do plynného fluoridu sírového tiež výrazne zníži dielektrickú pevnosť plynného fluoridu sírového.
Kvôli vysokej dielektrickej pevnosti SF6 je pre ističe rovnakej úrovne napätia a podobného vypínacieho prúdu počet sériových prerušení SF6 menší.
Napríklad istič SF6 typu Ln vyvinutý našou spoločnosťou má jedno vypínacie napätie 220 KV; ďalším príkladom je 500KV bezolejový istič so 6~8 prestávkami, zatiaľ čo istič SF6 má len 3~4 prestávky. Korónové napätie SF6 je oveľa vyššie ako napätie vzduchu a dielektrická sila je nezávislá od frekvencie aplikovaného napätia, ale pozornosť by sa mala venovať rovnomernosti elektrického poľa, nečistotám, tvaru elektródy a nepravidelnosti atď. Sila má určitú silu.
Vlhkosť v plyne SF6 ovplyvní izoláciu. Keď obsah vody v SF6 prekročí určitú koncentráciu, SF6 sa môže rozložiť pri teplote nad 200 stupňov. Rozložený produkt obsahuje kyselinu fluorovodíkovú, ktorá je silne žieravá a vysoko toxická kyselina. Okrem toho je kondenzácia vlhkosti škodlivá aj pre okrajovú izoláciu. Preto v elektrickom zariadení s SF6 by mal byť obsah vlhkosti prísne kontrolovaný.
Prevencia
Plyn SF6 je veľmi stabilný pri izbovej teplote, ale keď je veľa vody, môže sa rozložiť nad 200 stupňov a rozložený produkt obsahuje kyselinu fluorovodíkovú, ktorá je vysoko korozívnou a vysoko toxickou kyselinou.
Nebezpečenstvo vlhkosti je dôležitejšie pri chemickej reakcii spôsobenej rozkladom plynu SF6 pri vysokej teplote oblúka a so zvyšujúcou sa vlhkosťou sa zvyšujú aj konečné produkty chemickej reakcie. Aby sa obmedzila tvorba toxických látok, musí sa obmedziť obsah vlhkosti v plyne SF6.
Vplyv vlhkosti na izoláciu, kondenzácia na povrchu izolácie bude mať nepriaznivý vplyv na výkon izolácie. Zvyčajne je zmiešaná vlhkosť v plyne ovplyvnená vo forme vodnej pary. Keď teplota náhle klesne, môže kondenzovať do rosy a prichytiť sa k povrchu izolačnej časti, čo spôsobí nehodu s povrchovým výbojom.
