創(chuàng)新的高壓 AIS 斷路器
六氟化硫,是一種無(wú)機(jī)化合物,化學(xué)式為SF6,常溫常壓下為無(wú)色無(wú)臭無(wú)毒不燃的穩(wěn)定氣體,分子量為146.055,在20℃和0.1 MPa時(shí)密度為6.0886kg/m3,約為空氣密度的5倍,六氟化硫分子結(jié)構(gòu)呈八面體排布,鍵合距離小、鍵合能高,因此其穩(wěn)定性很高,在溫度不超過180℃時(shí),它與電氣結(jié)構(gòu)材料的相容性和氮?dú)庀嗨啤?
SF6是強(qiáng)電負(fù)性氣體,它的分子極易吸附自由電子而形成質(zhì)量大的負(fù)離子,削弱氣體中碰撞電離過程,因此其電氣絕緣強(qiáng)度很高,在均勻電場(chǎng)中約為空氣絕緣強(qiáng)度的2.5倍。SF6氣體在t≈2000K時(shí)出現(xiàn)熱分解高峰,因此在交流電弧電流過零時(shí),SF6對(duì)弧道的冷卻作用比空氣強(qiáng)得多,其滅弧能力約為空氣的100倍。由于SF6氣體具有優(yōu)良的滅弧性能和絕緣性能以及良好的化學(xué)穩(wěn)定性,它從20世紀(jì)50年代末開始被用作高壓斷路器的滅弧介質(zhì)。在超高壓和特高壓斷路器中,SF6作為滅弧介質(zhì),已取代油,并已大量取代了壓縮空氣。
溫室效應(yīng)是指大氣中的二氧化碳等氣體能透過太陽(yáng)短波輻射,使地球表面升溫。同時(shí)阻擋地球表面向宇宙空間發(fā)射長(zhǎng)波輻射,從而使大氣增溫。由于二氧化碳等氣體的這一作用與 “ 溫室 ” 的作用類似,故稱之為 “ 溫室效應(yīng) ” ,二氧化碳等氣體被稱為 “ 溫室氣體 ” 。目前,發(fā)現(xiàn)人類活動(dòng)排放的溫室氣體有六種,它們是二氧化碳、甲烷、氧化亞氮、氫氟碳合物、全氟化碳、六氟化硫,這當(dāng)中氟化物就有三種。其中 CO2 對(duì)溫室效應(yīng)影響最大,占 60% ,而 六氟化硫(SF6)氣體的影響僅占 0.1% ,但 六氟化硫(SF6)氣體分子對(duì)溫室效應(yīng)具有潛在的危害,這是因?yàn)榱?SF6)氣體一個(gè)分子對(duì)溫室效應(yīng)的影響為 CO2 分子的 25000 倍,同時(shí),排放在大氣中的 六氟化硫(SF6)氣體壽命特長(zhǎng),約 3400 年。現(xiàn)今,每年排放到大氣中的 CO2 氣體約 210 億,而每年排放到大氣中的六氟化硫(SF6)氣體相當(dāng)于 1.25 億 噸 CO2 氣體。
總部位于瑞士的輸配電組件專家 PFIFFNER 集團(tuán)宣布推出一種用于變電站的新型高壓空氣絕緣開關(guān)設(shè)備 (AIS) 斷路器,該斷路器使用無(wú) SF6 和無(wú) F 氣體絕緣介質(zhì),有助于建立電網(wǎng)安全和可持續(xù)運(yùn)行的新標(biāo)準(zhǔn)。
目前正在開發(fā)的斷路器將添加到公司不斷增長(zhǎng)的高壓解決方案組合中,同時(shí)也幫助客戶以具有成本效益的方式減少他們的碳足跡。
六氟化硫或 SF6 是一種人造氣體,主要用作電絕緣體和電弧抑制劑。雖然它在斷路器應(yīng)用中非常有效,但它也是地球上最危險(xiǎn)的溫室氣體之一。
AIS 開關(guān)站的關(guān)鍵部件之一是斷路器。由于產(chǎn)品必須在所有條件下都能正常工作,并且在被要求采取行動(dòng)之前可能會(huì)閑置數(shù)年或數(shù)十年,因此可靠性至關(guān)重要。閉合時(shí),斷路器必須充當(dāng)沒有電阻的理想導(dǎo)體,而打開時(shí),它必須充當(dāng)完美絕緣體,不導(dǎo)電。當(dāng)觸頭在激活時(shí)分離時(shí),斷續(xù)器必須迅速動(dòng)作以熄滅任何電弧并保護(hù)下游線路組件。激活后,此過程通常需要 20 到 30 毫秒,并且涉及重達(dá) 30 公斤的機(jī)械質(zhì)量的高速運(yùn)動(dòng)。
“電弧會(huì)變得非常熱,高達(dá) 25,000 K,并且必須將大量氣體以高速?gòu)?qiáng)制進(jìn)入觸點(diǎn)之間的區(qū)域以熄滅電弧,從而中斷電流,”PFIFFNER 的團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人解釋道。因此,為確保安全性和有效性,組件必須滿足嚴(yán)格的性能和可靠性標(biāo)準(zhǔn)。
根據(jù) PFIFFNER 集團(tuán)首席執(zhí)行官 Juergen Bernauer 博士的說法,新的斷路器說:“我們能夠迅速響應(yīng)市場(chǎng)趨勢(shì)?!? 新的斷路器是創(chuàng)新與可持續(xù)發(fā)展合作的一個(gè)很好的例子,創(chuàng)造了一個(gè)新的、突破性的解決方案,在提高性能的同時(shí)也有利于環(huán)境。