ایلیگاس اور اس کی خصوصیات

SF6 گیس — الیکٹریکل گیس — سلفر ہیکسافلوورائیڈ SF6 (چھ فلورین) ہے… SF6 گیس SF6-موصل سیل عناصر میں اہم انسولیٹر ہے۔

کام کے دباؤ اور عام درجہ حرارت پر SF6 گیس — بے رنگ، بو کے بغیر، غیر آتش گیر گیس، ہوا سے 5 گنا بھاری (کثافت 6.7 بمقابلہ 1.29 ہوا کے لیے)، سالماتی وزن بھی ہوا سے 5 گنا زیادہ۔

SF6 گیس کی عمر نہیں ہوتی، یعنی یہ وقت کے ساتھ اپنی خصوصیات کو تبدیل نہیں کرتی۔ یہ برقی مادہ کے دوران گل جاتا ہے، لیکن تیزی سے دوبارہ جوڑتا ہے، اپنی اصل ڈائی الیکٹرک طاقت کو دوبارہ حاصل کرتا ہے۔

1000 K تک کے درجہ حرارت پر، SF6 گیس غیر فعال اور حرارت سے مزاحم ہے، تقریباً 500 K کے درجہ حرارت تک یہ کیمیائی طور پر غیر فعال ہے اور SF6 سوئچ گیئر کی تعمیر میں استعمال ہونے والی دھاتوں کی طرف جارحانہ نہیں ہے۔

برقی میدان میں، SF6 گیس الیکٹرانوں کو پکڑنے کی صلاحیت رکھتی ہے، جس کے نتیجے میں SF6 گیس کی اعلیٰ ڈائی الیکٹرک طاقت ہوتی ہے۔ الیکٹرانوں کو پکڑ کر، SF6 گیس کم نقل و حرکت والے آئن بناتی ہے جو برقی میدان میں آہستہ آہستہ تیز ہوتی ہیں۔

SF6 گیس کی کارکردگی یکساں فیلڈ میں بہتر ہوتی ہے، لہذا، آپریشنل اعتبار کے لیے، سوئچ گیئر کے انفرادی عناصر کے ڈیزائن کو الیکٹرک فیلڈ کی سب سے بڑی یکسانیت اور یکسانیت کی ضمانت ہونی چاہیے۔

غیر ہم جنس فیلڈ میں، برقی میدان کے مقامی اوور وولٹیجز ظاہر ہوتے ہیں، جو کورونا خارج ہونے کا سبب بنتے ہیں۔ ان خارج ہونے والے مادوں کے زیر اثر، SF6 گل جاتا ہے، ماحول میں نچلے فلورائڈز (SF2, SF4) بنتا ہے، جس کا ساختی مواد پر نقصان دہ اثر پڑتا ہے۔ مکمل گیس موصل سوئچ گیئر (GIS)۔

لیک ہونے سے بچنے کے لیے، دھاتی حصوں کے انفرادی عناصر کی تمام سطحیں اور خلیات کے گرڈ صاف اور ہموار ہیں اور ان میں کھردرا پن اور گڑبڑ نہیں ہونی چاہیے۔ ان تقاضوں کو پورا کرنے کی ذمہ داری اس حقیقت سے طے ہوتی ہے کہ گندگی، دھول، دھات کے ذرات بھی برقی میدان میں مقامی دباؤ پیدا کرتے ہیں اور اس طرح SF6 موصلیت کی ڈائی الیکٹرک طاقت خراب ہو جاتی ہے۔

SF6 گیس کی ہائی ڈائی الیکٹرک طاقت گیس کے کم کام کرنے والے دباؤ پر موصلیت کے فاصلے کو کم کرنے کی اجازت دیتی ہے، جس کے نتیجے میں برقی آلات کا وزن اور طول و عرض کم ہو جاتا ہے۔ یہ، بدلے میں، سوئچ گیئر کے سائز کو کم کرنا ممکن بناتا ہے، جو بہت اہم ہے، مثال کے طور پر، شمال کے حالات کے لیے، جہاں احاطے کا ہر مکعب میٹر بہت مہنگا ہے۔

SF6 گیس کی اعلیٰ ڈائی الیکٹرک طاقت کم از کم طول و عرض اور فاصلوں کے ساتھ اعلیٰ درجے کی موصلیت فراہم کرتی ہے، اور SF6 کی اچھی آرک بجھانے کی صلاحیت اور ٹھنڈک کی صلاحیت سوئچنگ ڈیوائسز کے ٹوٹنے کی صلاحیت کو بڑھاتی ہے اور اسے کم کرتی ہے۔ زندہ حصوں کو گرم کرنا.

SF6 گیس کا استعمال، دیگر شرائط کے برابر ہونے کی وجہ سے، موجودہ بوجھ کو 25% تک بڑھانے اور تانبے کے رابطوں کا جائز درجہ حرارت 90 ° C (ہوا میں 75 ° C) تک کیمیائی مزاحمت، غیر آتش گیریت، آگ کی حفاظت کی وجہ سے اجازت دیتا ہے۔ اور SF6 گیس کی زیادہ کولنگ کی گنجائش۔

SF6 کا ایک نقصان نسبتاً زیادہ درجہ حرارت پر مائع حالت میں اس کی منتقلی ہے، جو SF6 آلات کے کام میں درجہ حرارت کے نظام کے لیے اضافی تقاضے طے کرتا ہے۔ اعداد و شمار درجہ حرارت پر SF6 گیس کی حالت کا انحصار ظاہر کرتا ہے۔

درجہ حرارت بمقابلہ SF6 گیس کی حالت کا گراف

منفی 40 GR منفی درجہ حرارت پر SF6 آلات کے آپریشن کے لیے ضروری ہے کہ اپریٹس میں SF6 گیس کا دباؤ 0.4 MPa سے زیادہ نہ ہو جس کی کثافت 0.03 g/cm3 سے زیادہ نہ ہو۔

جیسے جیسے دباؤ بڑھتا ہے، SF6 گیس زیادہ درجہ حرارت پر مائع ہوجائے گی۔ لہذا، تقریبا مائنس 40 ° C کے درجہ حرارت پر برقی آلات کی وشوسنییتا کو بہتر بنانے کے لیے، اسے گرم کرنا ضروری ہے (مثال کے طور پر، SF6 سرکٹ بریکر کے ذخائر کو 12 ° C تک گرم کیا جاتا ہے تاکہ SF6 گیس کو مائع میں منتقل کرنے سے بچایا جا سکے۔ حالت).

SF6 گیس کی قوس کی گنجائش، دوسری چیزیں برابر ہونے کی وجہ سے، ہوا سے کئی گنا زیادہ ہے۔ اس کی وضاحت پلازما کی ساخت اور حرارت کی صلاحیت، حرارت اور درجہ حرارت کے انحصار سے ہوتی ہے۔ برقی موصلیت.

پلازما کی حالت میں، SF6 مالیکیول بکھر جاتے ہیں۔ 2000 K کے درجہ حرارت پر، SF6 گیس کی حرارت کی گنجائش مالیکیولز کے انحراف کی وجہ سے تیزی سے بڑھ جاتی ہے۔ لہذا، درجہ حرارت کی حد 2000 - 3000 K میں پلازما کی تھرمل چالکتا ہوا کی نسبت بہت زیادہ ہے (میگنیٹیوڈ کے دو آرڈرز سے)۔ 4000 K کے درجہ حرارت پر، مالیکیولز کا انحطاط کم ہو جاتا ہے۔

ایک ہی وقت میں، SF6 آرک میں بننے والی کم آئنائزیشن پوٹینشل ایٹم سلفر الیکٹران کے ارتکاز میں حصہ ڈالتی ہے جو 3000 K کے درجہ حرارت پر بھی قوس کو برقرار رکھنے کے لیے کافی ہے۔ جیسے جیسے درجہ حرارت مزید بڑھتا ہے، پلازما کی چالکتا کم ہو جاتی ہے، ہوا کی تھرمل چالکتا تک پہنچنا اور پھر دوبارہ بڑھتا ہے۔ اس طرح کے عمل SF6 گیس میں جلنے والے قوس کی وولٹیج اور مزاحمت کو 12,000 - 8,000 K کے درجہ حرارت کے مقابلے ہوا میں ایک قوس کے مقابلے میں 20 - 30% تک کم کر دیتے ہیں۔ نتیجتاً، پلازما کی برقی چالکتا کم ہو جاتی ہے۔

6000 K کے درجہ حرارت پر، ایٹم سلفر کی آئنائزیشن کی ڈگری نمایاں طور پر کم ہو جاتی ہے اور مفت فلورین، لوئر فلورائیڈز اور SF6 مالیکیولز کے ذریعے الیکٹران کو پکڑنے کا طریقہ کار بڑھایا جاتا ہے۔

تقریباً 4000 K کے درجہ حرارت پر، مالیکیولز کا انحطاط ختم ہو جاتا ہے اور مالیکیولز کا دوبارہ ملاپ شروع ہو جاتا ہے، الیکٹران کی کثافت اور بھی کم ہو جاتی ہے کیونکہ ایٹم سلفر کیمیائی طور پر فلورین کے ساتھ مل جاتا ہے۔ اس درجہ حرارت کی حد میں، پلازما کی تھرمل چالکتا اب بھی اہم ہے، قوس کو ٹھنڈا کیا جاتا ہے، یہ SF6 مالیکیولز اور ایٹم فلورین کے ذریعے پکڑے جانے کی وجہ سے پلازما سے آزاد الیکٹرانوں کو ہٹانے سے بھی سہولت فراہم کرتا ہے۔ خلا کی ڈائی الیکٹرک طاقت بتدریج بڑھتی ہے اور آخرکار ٹھیک ہوجاتی ہے۔

ایس ایف 6 گیس میں آرک بجھانے کی ایک خصوصیت یہ ہے کہ کرنٹ صفر کے قریب ہونے پر، باریک آرک راڈ اب بھی برقرار رہتا ہے اور کرنٹ کے صفر سے گزرنے کے آخری لمحے میں ٹوٹ جاتا ہے۔اس کے علاوہ، کرنٹ کے صفر سے گزرنے کے بعد، SF6 گیس میں بقایا آرک کالم شدت سے ٹھنڈا ہو جاتا ہے، بشمول 2000 K کے درجہ حرارت پر پلازما کی حرارت کی گنجائش میں اور بھی زیادہ اضافے کی وجہ سے، اور ڈائی الیکٹرک طاقت میں تیزی سے اضافہ ہوتا ہے۔ .

SF6 گیس (1) اور ہوا (2) کی ڈائی الیکٹرک طاقت میں اضافہ

نسبتاً کم درجہ حرارت پر ایس ایف 6 گیس میں کم از کم موجودہ قدروں میں آرک جلانے کے اس طرح کے استحکام کے نتیجے میں آرک بجھانے کے دوران موجودہ رکاوٹوں اور بڑے اوور وولٹیجز کی عدم موجودگی ہوتی ہے۔

ہوا میں، آرک کرنٹ کے صفر کو عبور کرنے کے وقت خلا کی ڈائی الیکٹرک طاقت زیادہ ہوتی ہے، لیکن ہوا میں قوس کے زیادہ وقت کی وجہ سے، کرنٹ کے صفر کو عبور کرنے کے بعد ڈائی الیکٹرک طاقت میں اضافے کی شرح کم ہوتی ہے۔