Элегаз (SF 6) Бесцветный газ, без запаха, в 5 раз тяжелее воздуха, химически не активен (не горит и не поддерживает горения) Uпр. SF 6 ~85 к. В/см При Т < 500 С не разлагается Удельная теплоёмкость в 3, 7 раза больше чем у воздуха, при Т ~ -60 С сжижается Электроотрицательный газ, хороший акустический изолятор(Vзв ~100 м/c) Парниковый эффект в 10000 больше CO 2 Потенциал глобального потепления GWP = 24 900
Побочные соединения при распаде 1. Фтористоводородная кислота - HF 2. Диоксид углерода - CO 2 3. Диоксид серы - SO 2 4. Тетрафторид углерода - CF 4 5. Тетрафторид кремния - Si. F 4 6. Фторид тионила – SOF 2 7. Фторид двуокиси серы – SO 2 F 2 8. Дисерный декафторид – SF 4 9. Тетрафторид серы – S 2 F 10 Используют адсорбенты (активированный оксид алюминия, молекулярные сетки)
U к. В Напряжение пробоя SF 6 в неоднородном поле
Зависимость пробивного напряжения внутренней изоляции от времени
I. Электрический пробой Время от мкс до мс Создаются условия для образования лавин электронов. Высокая температура в канале разряда приводит к разрушению изоляции с образованием постоянного проводящего канала (обугливание)
II. Примесный пробой Только в жидких диэлектриках Время развития от мс до десятков с. Любая примесь в изоляции ухудшает её свойства и Uпр уменьшается. Частицы примесей могут перемещаться в жидкости и втягиваются в область сильных полей, резко уменьшая пробивное напряжение
III. Тепловой пробой По изоляции всегда протекает ток – ток утечки. Характеризуется величиной tg tg =Ia/Ic Ia – активный ток в изоляции (ток утечки) Ic – ёмкостной ток (реактивный, смещения) Выделяется в виде тепла энергия, характеризуемая мощностью диэлектрических потерь Pд=U 2/R=U 2 C tg Если Рд > мощности отвода тепла, нарушится тепловой баланс и начнётся неограниченный разогрев диэлектрика
Кратковременная электрическая прочность Способность изоляции выдерживать напряжения выше номинального (перенапряжения) В изоляции не должно быть сквозного пробоя, а в ряде случаев и частичного пробоя (ЧР) Определяется пробивным напряжением при нормированных воздействиях 1. Повышенное напряжение 50 Гц - Uисп. 50 2. Грозовой импульс 1, 2/50 - Uисп. и 3. Коммутационный импульс 250/2500
Внутренний ресурс изоляции Время в течение которого изоляция способна выдерживать напряжение UД. 50 ≥ Uисп. 50 UД. и ≥ Uисп. и Условия должны выполняться с Р=0, 999 Индекс Д означает допустимое напряжение, вероятность возникновения которого (или большего) мала , т. е. 1 -Р
Длительная прочность изоляции Старение – необратимое ухудшение свойств изоляции Виды старения изоляции 1. Электрическое 2. Тепловое 3. Механическое 4. Увлажнение (не для всех видов)
Зависимость срока службы от напряжения
Зависимость срока службы от температуры При повышении температуры ускоряются все химические реакции по закону Аррениуса: = 0 exp(WA/k. T) Для каждого типа изоляции имеется рабочая температура, при которой =30 лет 1/ 2 = 2 -(Т 1 -Т 2)/ Т Т=8 12 лет
Механическое старение Виды дефектов в изоляции 1. Точечные (внедрения, вакансии) 2. Линейные (дислокации) 3. Объёмные (пустоты) Под действием даже слабых механических нагрузок 1 2 3, 3 растут, механическая прочность уменьшается В области 3 начинаются ЧР, что ускоряет рост 3 и снижение прочности
