Gaas kõrgepingeseadmete isolatsioonikeskkonnana
Gaase isolatsioonivahendina kasutatakse laialdaselt õhuliinidel, lülitusseadmetes (RU) ja muudes elektriseadmetes. Isolatsioonigaasidena kasutatakse õhku, SF6 gaasi, lämmastikku, SF6 gaasi segu lämmastikuga jne.
Gaasiisolatsiooni eelised - see on suhteliselt madal hind, suhteliselt kõrge dielektriline tugevus, "iseparanemise" omadus, hea soojusjuhtivus.
Normaalsetes atmosfääritingimustes (rõhk P = 100 kPa, temperatuur T = 293 K, tihedus γ = 11 g / m3) ja ühtlases elektriväljas on õhu elektritugevus E = 30 kV / cm.
See väärtus on tüüpiline, kui elektroodide vahekaugus on väiksem kui 1 m. 1-2 m kaugusel on tugevus umbes 5 kV / cm ja 10 m ja enama kaugusel 1,5-2,5 kV / cm. Õhu dielektrilise tugevuse vähenemine suurtel vahemaadel on seletatav tühjenemise arengu vooluteooriaga. Õhu dielektrilise tugevuse väärtust mõjutavad temperatuur, rõhk (tihedus) ja niiskus.
Elektriseadmed on tavaliselt ette nähtud töötamiseks kuni 1000 m kõrgusel merepinnast temperatuuril t = <40 ° C ja γ = 11 g / m3. Kui kõrgus tõuseb 100 m ja temperatuur tõuseb 3 ° C võrra, väheneb õhu jõud 1%.
Absoluutniiskuse kahekordne suurendamine vähendab tugevust 6-8%. Need andmed on tüüpilised pingestatud osade vahelisele kaugusele kuni 1 m. Vahemaa suurenedes atmosfääritingimuste mõju väheneb.
Õhu peamiseks puuduseks on see, et koroona mõjul tekivad osoon ja lämmastikoksiid, mis omakorda toob kaasa tahke isolatsiooni vananemise ja korrosiooni.
Praegu kasutatakse gaasiisolatsiooni tootmiseks järgmisi gaase: SF6 gaas, lämmastik, SF6 gaasi segu lämmastikuga ja mõned fluorosüsivesinikud. Paljudel neist gaasidest on suurem dielektriline tugevus kui õhul. Paljude isolatsioonide negatiivne külg on see, et need on üle 3200 aasta vanad ja nende kasvuhoonepotentsiaal on 22 000 korda suurem kui süsinikdioksiidil.
Vaatamata asjaolule, et SF6 gaasi osakaal kasvuhooneefekti tekkes on suhteliselt väike (umbes 0,2%), on see tänu laialdasele kasutamisele energeetikas kasvuhoonegaaside nimekirja kantud.
Uutes kõrgepinge lülitusseadmetes kasutatakse SF6 gaasi isoleeriva ja kaare tekitava keskkonnana (vt. SF6 kaitselülitid 110 kV ja üle selle). Lülitusseadmete lülitusvõimsus ja dielektrilised omadused sõltuvad SF6 gaasi tihedusest, mida tuleb pidevalt jälgida. Tööriistad peaksid automaatselt tuvastama lekked läbi tihendite või korpuse.
Nende lülitusseadmete normaalne töörõhk (täitmisrõhk temperatuuril 20 ° C) on minimaalses temperatuurivahemikus -40 ° C kuni -25 ° C 0,45 kuni 0,7 MPa. SF6 gaas ei ole mürgine, ei saasta ega niiskust, on mittesüttiv ega oma osoonikihti kahandavat toimet. Kuid see eksisteerib atmosfääris jätkuvalt. Lisateavet selle isoleergaasi kohta on kirjutatud siin: Elegas ja selle omadused
Tõeline gaas sisaldab alati piiratud arvu laetud osakesi - elektrone ja ioone. Vabad laengukandjad tekivad kokkupuutel looduslike ionisaatoritega — päikese ultraviolettkiirguse, kosmiliste kiirte, radioaktiivse kiirgusega.Samuti tekivad vabad laengukandjad elektrivälja toimel ionisatsiooni tulemusena.
See protsess võib kasvada laviini kujul. Selle tulemusena omandab elektroodide vaheline kanal kõrge juhtivuse ja toimub gaasilise dielektriku lagunemine. Loe selle kohta lähemalt siit: Elektrilahenduste tüübid gaasides