Compréhension complète des disjoncteurs à hexafluorure de soufre (disjoncteurs SF6) !

Parlons d’abord deDisjoncteurs SF6. Nous savons que la plus grande différence entre les disjoncteurs SF6 et les disjoncteurs à vide réside dans la différence entre les moyens d'extinction d'arc. Il est donc nécessaire d'expliquer d'abord les propriétés du gaz SF6. Le SF6 est un gaz inerte incolore, inodore, non toxique et ininflammable dont le poids moléculaire est de 146,07, soit environ 5 fois celui de l'air. Le SF6 possède de bonnes propriétés chimiques à température ambiante. Il ne se décompose en atomes S et atomes F qu'à des températures élevées de plusieurs milliers de degrés lorsque l'arc brûle. Après refroidissement, la plupart d’entre elles sont recombinées en molécules d’origine ; à haute température, quelques atomes de SF6 réagissent avec des traces d'oxygène dans la vapeur du matériau métallique de contact pour former des fluorures toxiques tels que SOF2, SOF4, SF4 et SO2F2. De plus, le SF6 possède de bonnes propriétés isolantes. À la même pression atmosphérique, sa force d'isolation est 2,5 à 3 fois celle de l'air. L'augmentation de la pression du gaz du SF6 peut obtenir une résistance d'isolation plus élevée, mais cette augmentation n'est pas linéaire. Il montre une tendance à la saturation à une pression de gaz plus élevée, et plus le champ électrique est inégal, plus la pression du gaz est faible lorsqu'il est saturé. Le SF6 possède également une forte affinité électronique. Lors de la combustion d'un arc dans le SF6, il capture un grand nombre d'électrons libres, réduit rapidement la conductivité de l'arc, augmente la résistance de la colonne d'arc et favorise l'extinction de l'arc. De plus, la conductivité thermique du SF6 est 2 à 5 fois supérieure à celle de l'air et la dissipation thermique de l'arc est importante, ce qui contribue à éteindre l'arc et à améliorer rapidement la force de récupération diélectrique une fois que le courant d'arc passe à zéro. également un très bon moyen d'extinction d'arc.

Par rapport aux disjoncteurs à hexafluorure de soufre haute tension, ultra haute tension et ultra haute tension, la structure des disjoncteurs à hexafluorure de soufre 12 ~ 40,5 kV est relativement simple et la conception utilise du gaz de même pression que l'isolation et l'arc. extinction, c'est-à-dire du type à pression unique ; les principes d'extinction d'arc de la chambre d'extinction d'arc du disjoncteur actuel sont principalement les suivants : type d'arc rotatif ; type de gaz comprimé ; type de dilatation thermique. Parmi eux, le type à rotation d'arc et le type à expansion thermique utilisent la force du champ magnétique générée par le courant dans la chambre d'extinction d'arc pour amener l'arc à se déplacer et libérer rapidement la rupture, ou utiliser la température élevée générée par l'arc. brûlant pour que le SF6 se dilate rapidement et éteigne l'arc, elles sont donc également appelées chambres d'extinction d'arc à auto-énergie. Évidemment, la capacité d'extinction d'arc de ces deux structures est liée à l'importance du courant interrompu ; le type à gaz comprimé entraîne un piston pour souffler le gaz SF6 comprimé vers l'arc afin d'atteindre l'objectif de refroidissement forcé lorsque le contact mobile se sépare. La capacité d'extinction d'arc de cette structure n'a rien à voir avec l'ampleur du courant interrompu.

En tant que caractéristique technique importante dedisjoncteurs à l'hexafluorure de soufre, il a une faible capacité d'extinction d'arc lors de l'interruption d'arcs de faible valeur et de faible courant, de sorte que le courant ne sera pas soudainement coupé avant le passage à zéro naturel, ce qui entraîne le phénomène dit de « coupure », il y a donc aucun risque de surtension de coupure résultante. C'est précisément en raison de cette caractéristique de coupure « douce » que le disjoncteur à l'hexafluorure de soufre 40,5 kV est privilégié par les opérateurs. Il est principalement sélectionné pour contrôler les transformateurs afin de couper en toute sécurité les opérations à vide du transformateur. C'est pourquoi les disjoncteurs à l'hexafluorure de soufre sont encore utilisés aujourd'hui dans une certaine mesure dans les systèmes 35 kV.