3.1.3. Элегазовые выключатели

Элегаз ( шестифтористая сера - ) относится к «электроотрицательным» газам, получившим такое название из-за способности их молекул захватывать свободные электроны, превращаясь в тяжелые и малоподвижные отрицательно заряженные ионы. Элегаз обладает высокими теплопроводящими свойствами [1]. Плотность его почти в 5 раз вышеплотности воздуха. Чистый элегаз негорюч, инертен, нагревостоек до 800⁰С. Под влиянием электрической дуги происходит разложение элегаза сообразованием химически активных соединений, которые могут вызвать разрушение изоляционных и конструкционных материалов. Большая часть разложившегося газа немедленно восстанавливается в элегазе. Газообразные продукты разложения сами по себе не токсичны, но легко гидролизуются при взаимодействии с влагой, образуя фтористоводородную кислоту и двуокись серы. Для их поглащения в элегазовые выключатели включаются фильтры сорберы из активизированного алюминия, которые поглащают газообразные продукты разложения и влагу.

В элегазовых выключателях гашение дуги происходит так же, как и в воздушных выключателях при интенсивном охлаждении дуги потоком газа. Дугогасительная способность элегаза в 4-4,5 раза выше, чем воздуха при сопоставимых условиях [1]. Это объясняется различиями теплофизических свойств элегаза и воздуха. Тепловая постоянная времени при подходе тока к нулю в элегазе составляет 1 мкс а в воздухе – 100 мкс. Малое значение постоянной времени объясняют высокой способностью элегаза захватывать свободные электроны. В результате количество носителей тока – свободных электронов – в столбе дуги уменьшается, баланс их даже может стать отрицательным и дуга гаснет.

В элегазе практически до естественного перехода тока через нуль не происходит разрушения канала столба дуги, обладающего высокой проводимостью. Это исключает возможность появления перенапряжений при отключении ненагруженных трансформаторов и линий электропередач. В противоположность этому в воздушных выключателях интенсивными турбулентными процессами столб дуги может разрушаться раньше естественного нуля тока, что приводит к появлению перенапряжений, для ограничения которых воздушные выключатели снабжаются шунтирующими сопротивлениями.

В элегазовых дугогасительных устройствах в отличие от воздушных при гашении дуги истечение газа через сопло происходит не в атмосферу, а в замкнутый объем камеры, заполненный элегазом при небольшом избыточном давлении. По способу гашения дуги в элегазе различают следующие дугогасительные устройства:

• с системой продольного дутья, в которую предварительно сжатый газ поступает из резервуара с относительно высоким давлением элегаза;

• автокомпрессионные с дутьем в элегазе, создаваемом посредством встроенного компрессионного устройства;

• с электромагнитным дутьем.