고전압 장비의 절연 매체로서의 가스
절연 매체로서의 가스는 가공선, 개폐 장치(RU) 및 기타 전기 장비에 널리 사용됩니다. 공기, SF6 가스, 질소, SF6 가스와 질소의 혼합물 등이 절연 가스로 사용됩니다.
가스 절연의 장점 - 상대적으로 저렴한 비용, 상대적으로 높은 유전 강도, "자가 치유" 특성, 우수한 열 전도성입니다.
정상적인 대기 조건(압력 P = 100kPa, 온도 T = 293K, 밀도 γ = 11g/m3) 및 균일한 전기장에서 공기의 전기 강도는 E = 30kV/cm입니다.
이 값은 전극 간격이 1m 미만인 경우 일반적입니다. 1-2m 거리에서 강도는 약 5kV/cm이고 10m 이상 거리에서는 1.5-2.5kV/cm입니다. 먼 거리에서 공기의 유전 강도 감소는 방전 발달의 스트리머 이론에 의해 설명됩니다. 공기의 절연 강도 값은 온도, 압력(밀도) 및 습도의 영향을 받습니다.
전기 장비는 일반적으로 t = <40 ° C 및 γ = 11g / m3의 온도에서 해발 최대 1000m의 고도에서 작동하도록 설계되었습니다. 고도가 100m 증가하고 온도가 3°C 증가하면 공기의 힘은 1% 감소합니다.
절대 습도가 2배 증가하면 강도가 6-8% 감소합니다. 이 데이터는 최대 1m의 충전부 사이의 거리에 대해 일반적이며 거리가 증가함에 따라 대기 조건의 영향이 감소합니다.
공기의 주요 단점은 코로나의 영향으로 오존과 질소 산화물이 형성되어 고체 절연체의 노화와 부식을 초래한다는 것입니다.
현재 가스 절연 생산에 사용되는 가스는 SF6 가스, 질소, SF6 가스와 질소의 혼합물 및 일부 플루오르카본입니다. 이러한 가스의 대부분은 공기보다 유전 강도가 높습니다. 많은 단열재의 단점은 3,200년이 넘었고 온실 효과 잠재력이 이산화탄소의 22,000배라는 것입니다.
온실효과 형성에서 SF6 가스의 비중은 상대적으로 적지만(약 0.2%), 전력산업에서 널리 사용되기 때문에 온실가스 목록에 포함된다.
새로운 고전압 스위치기어에서 SF6 가스는 절연 및 아크 매체로 사용됩니다(참조 — — SF6 회로 차단기 110kV 이상). 스위칭 장치의 스위칭 용량 및 유전 특성은 지속적으로 모니터링해야 하는 SF6 가스 밀도에 따라 달라집니다. 씰 또는 케이싱을 통한 누출은 도구에 의해 자동으로 감지되어야 합니다.
이러한 스위칭 장치의 정상 작동 압력(충전 압력 20°C)은 최소 온도 범위 -40°C ~ -25°C에서 0.45 ~ 0.7MPa입니다. SF6 가스는 무독성, 무공해 또는 습기, 불연성이며 오존 파괴 효과가 없습니다. 그러나 대기 중에 계속 존재합니다. 이 절연 가스에 대한 자세한 내용은 다음과 같습니다. Elegas 및 그 속성
실제 가스에는 항상 제한된 수의 하전 입자(전자 및 이온)가 포함되어 있습니다. 자유 전하 캐리어는 자연 이온화 장치(태양의 자외선, 우주선, 방사성 방사선)에 노출된 결과로 형성되며, 자유 전하 캐리어는 이온화의 결과로 전기장의 작용으로 형성됩니다.
이 과정은 눈사태의 형태로 성장할 수 있습니다. 결과적으로 전극 사이의 채널은 높은 전도성을 얻고 기체 유전체의 파괴가 발생합니다. 여기에서 자세한 내용을 읽어보세요. 가스의 방전 유형