Элегазовые выключатели

Элегазовые выключатели принадлежат к группе газовых вы­ключателей. Известные преимущества, которыми обладают электроотрицатель­ные газы с их высокой электрической прочностью при гашении дуги побудили конструкторов применить в газовых выключателях элегаз (шестифтористую серу SF₆). Электроотрицательные газы, такие как элегаз, фреон (CC1F₂) и другие, обладают свойством захватывать свободные электроны и присоединять их к своим нейтральным моле­кулам. Возникающие при этом отрицательные ионы имеют примерно такую же скорость, что и положительные ионы, и поэтому легко рекомбинируют с ними, снова превращаясь в нейтральные молекулы. Вероятность такой рекомбинации на несколько поряд­ков выше, чем вероятность рекомбинации быстрых электронов и медленных положительных ионов.

Интенсивная рекомбинация электрически заряженных частиц быстро понижает проводимость межконтактного промежутка и очень существенно повышает скорость увеличения его электрической проч­ности после погасания дуги. При этом при равном эффекте гашения дуги требуются гораздо меньшие количества элегаза и меньшие давления, чем в воздушных выключателях.

Действие элегаза как гасящей среды можно представить себе, приводя грубую аналогию с губкой, всасывающей влагу: таким же образом элегаз как бы всасывает в себя электроны из дугового про­межутка.

Так как потеря элегаза недопустима, гасительная камера вы­ключателя должна выполняться замкнутой.

Элегаз не горюч, бесцветен, не имеет запаха и совершенно не ядо­вит. В химическом отношении он так же не активен по отношению к другим веществам, как и азот. Одним из его немногочисленных недостатков является способность разлагать влагосодержащие син­тетические изоляционные материалы при соприкосновении с ними. Поэтому рекомендуется применять в элегазовых конструкциях стойкие изоляционные материалы, например тефлон.

Другим недостатком элегаза является высокая температура сжижения. При давлении 1,5 МПа температура сжижения элегаза составляет всего 6° С. Чтобы избежать сжижения элегаза в выключателях с высоким давлением гасящей среды предусматривают авто­матические нагреватели, поддерживающие необходимую постоян­ную температуру элегаза.

Кроме этого, опыт показал, что под влиянием теплоты дуги элегаз расщепляется на ядовитые составляющие, в основном низшие фто­риды серы. Продукты распада легко устраняются помещением в дугогасительную камеру небольшого количества активированного алю­миния, который не только нейтрализует ядовитые фториды серы, но также поглощает из газа влагу. Сильный запах, который издают продукты распада, своевременно предупреждает о появлении этих ядовитых частиц. Образующиеся на по­верхности контактов под воздействием дуги фториды металлов не имеют значения для на­дежности работы выключателя.