उच्च व्होल्टेज उपकरणांसाठी इन्सुलेट माध्यम म्हणून गॅस

इन्सुलेटिंग माध्यम म्हणून वायूंचा वापर ओव्हरहेड लाइनवर, स्विचगियर युनिट्स (RUs) आणि इतर विद्युत उपकरणांमध्ये मोठ्या प्रमाणावर केला जातो. हवा, SF6 वायू, नायट्रोजन, SF6 वायूचे नायट्रोजनसह मिश्रण इ. इन्सुलेट वायू म्हणून वापरतात.

गॅस इन्सुलेशनचे फायदे - ते तुलनेने कमी किमतीचे, तुलनेने उच्च डायलेक्ट्रिक सामर्थ्य, "स्व-उपचार" ची मालमत्ता, चांगली थर्मल चालकता आहे.

सामान्य वातावरणीय परिस्थितीत (दाब P = 100 kPa, तापमान T = 293 K, घनता γ = 11 g/m3) आणि एकसमान विद्युत क्षेत्रात, हवेची विद्युत शक्ती E = 30 kV/cm असते.

हे मूल्य 1 मी पेक्षा कमी इलेक्ट्रोड अंतरासाठी वैशिष्ट्यपूर्ण आहे. 1-2 मीटरच्या अंतरावर, ताकद सुमारे 5 केव्ही / सेमी आहे, आणि 10 मीटर आणि त्याहून अधिक अंतरावर, ते 1.5-2.5 केव्ही / सेमी आहे. मोठ्या अंतरावर हवेच्या डायलेक्ट्रिक सामर्थ्यामध्ये घट हे डिस्चार्जच्या विकासाच्या स्ट्रीमर सिद्धांताद्वारे स्पष्ट केले आहे. तापमान, दाब (घनता) आणि आर्द्रतेमुळे हवेच्या डायलेक्ट्रिक शक्ती मूल्यावर परिणाम होतो.

विद्युत उपकरणे सहसा t = <40 ° C आणि γ = 11 g/m3 तापमानात समुद्रसपाटीपासून 1000 मीटर उंचीवर काम करण्यासाठी डिझाइन केलेली असतात. उंचीमध्ये 100 मीटरने वाढ आणि तापमानात 3 डिग्री सेल्सिअस वाढ झाल्यास, हवेची शक्ती 1% कमी होते.

निरपेक्ष आर्द्रतेमध्ये दुप्पट वाढ झाल्याने शक्ती 6-8% कमी होते. हे डेटा थेट भागांमधील 1 मीटर पर्यंतच्या अंतरासाठी वैशिष्ट्यपूर्ण आहेत. जसजसे अंतर वाढते तसतसे वातावरणीय परिस्थितीचा प्रभाव कमी होतो.

हवेचा मुख्य तोटा हा आहे की ओझोन आणि नायट्रोजन ऑक्साईड कोरोनाच्या प्रभावाखाली तयार होतात, ज्यामुळे घन इन्सुलेशन आणि गंज वृद्धत्व होते.

सध्या, गॅस इन्सुलेशनच्या निर्मितीसाठी खालील वायूंचा वापर केला जातो: SF6 वायू, नायट्रोजन, SF6 वायूचे नायट्रोजनसह मिश्रण आणि काही फ्लोरोकार्बन्स. यातील अनेक वायूंची डायलेक्ट्रिक ताकद हवेपेक्षा जास्त असते. बर्‍याच इन्सुलेशनची कमतरता म्हणजे ते 3,200 वर्षांपेक्षा जास्त जुने आहेत आणि कार्बन डायऑक्साइडच्या 22,000 पट हरितगृह क्षमता आहे.

ग्रीनहाऊस इफेक्टच्या निर्मितीमध्ये SF6 वायूचा वाटा तुलनेने लहान (सुमारे 0.2%) असूनही, ऊर्जा उद्योगात मोठ्या प्रमाणावर वापर केल्यामुळे हरितगृह वायूंच्या यादीमध्ये त्याचा समावेश केला जातो.

नवीन उच्च व्होल्टेज स्विचगियरमध्ये SF6 गॅसचा वापर इन्सुलेट आणि आर्किंग माध्यम म्हणून केला जातो (पहा — SF6 सर्किट ब्रेकर्स 110 kV आणि त्यावरील). स्विचिंग डिव्हाइसेसची स्विचिंग क्षमता आणि डायलेक्ट्रिक गुणधर्म SF6 गॅस घनतेवर अवलंबून असतात, ज्याचे सतत निरीक्षण करणे आवश्यक आहे. सील किंवा केसिंगमधून गळती आपोआप साधनांद्वारे शोधली पाहिजे.

या स्विचिंग उपकरणांसाठी सामान्य कामकाजाचा दाब (20 °C वर भरण्याचा दाब) -40 °C ते -25 °C या किमान तापमान श्रेणीमध्ये 0.45 ते 0.7 MPa असतो. SF6 वायू गैर-विषारी, गैर-प्रदूषण करणारा किंवा आर्द्रता नसतो, ज्वलनशील नाही आणि ओझोन कमी करणारा प्रभाव नाही. मात्र, ते वातावरणात कायम आहे. या इन्सुलेट गॅसबद्दल अधिक माहिती येथे लिहिली आहे: एलेगस आणि त्याचे गुणधर्म

वास्तविक वायूमध्ये नेहमी मर्यादित संख्येत चार्ज केलेले कण असतात - इलेक्ट्रॉन आणि आयन. नैसर्गिक ionizers - सूर्यापासून अतिनील किरणे, वैश्विक किरण, किरणोत्सर्गी किरणोत्सर्गाच्या प्रदर्शनामुळे विनामूल्य चार्ज वाहक तयार होतात. तसेच, ionization च्या परिणामस्वरुप विद्युत क्षेत्राच्या कृती अंतर्गत मुक्त चार्ज वाहक तयार होतात.

ही प्रक्रिया हिमस्खलनाच्या स्वरूपात वाढू शकते. परिणामी, इलेक्ट्रोड्समधील वाहिनी उच्च चालकता प्राप्त करते आणि वायू डायलेक्ट्रिकचे विघटन होते. याबद्दल अधिक वाचा येथे: वायूंमध्ये इलेक्ट्रिक डिस्चार्जचे प्रकार