అధిక వోల్టేజ్ పరికరాలకు ఇన్సులేటింగ్ మాధ్యమంగా గ్యాస్

ఇన్సులేటింగ్ మాధ్యమంగా వాయువులు ఓవర్ హెడ్ లైన్లలో, స్విచ్ గేర్ యూనిట్లలో (RUs) మరియు ఇతర విద్యుత్ పరికరాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడతాయి. గాలి, SF6 వాయువు, నైట్రోజన్, నత్రజనితో SF6 వాయువు మిశ్రమం మొదలైనవాటిని ఇన్సులేటింగ్ వాయువులుగా ఉపయోగిస్తారు.

గ్యాస్ ఇన్సులేషన్ యొక్క ప్రయోజనాలు - ఇది సాపేక్షంగా తక్కువ ధర, సాపేక్షంగా అధిక విద్యుద్వాహక బలం, "స్వీయ-స్వస్థత" యొక్క ఆస్తి, మంచి ఉష్ణ వాహకత.

సాధారణ వాతావరణ పరిస్థితుల్లో (పీడనం P = 100 kPa, ఉష్ణోగ్రత T = 293 K, సాంద్రత γ = 11 g / m3) మరియు ఏకరీతి విద్యుత్ క్షేత్రంలో, గాలి యొక్క విద్యుత్ బలం E = 30 kV / cm.

ఈ విలువ 1 మీ కంటే తక్కువ ఎలక్ట్రోడ్ అంతరానికి విలక్షణమైనది. 1-2 మీటర్ల దూరంలో, బలం సుమారు 5 kV / cm, మరియు 10 m మరియు అంతకంటే ఎక్కువ దూరంలో, ఇది 1.5-2.5 kV / cm. పెద్ద దూరాలలో గాలి యొక్క విద్యుద్వాహక బలం తగ్గుదల ఉత్సర్గ అభివృద్ధి యొక్క స్ట్రీమర్ సిద్ధాంతం ద్వారా వివరించబడింది. గాలి యొక్క విద్యుద్వాహక శక్తి విలువ ఉష్ణోగ్రత, పీడనం (సాంద్రత) మరియు తేమ ద్వారా ప్రభావితమవుతుంది.

ఎలక్ట్రికల్ పరికరాలు సాధారణంగా t = <40 ° C మరియు γ = 11 g / m3 ఉష్ణోగ్రత వద్ద సముద్ర మట్టానికి 1000 మీటర్ల ఎత్తులో పనిచేసేలా రూపొందించబడ్డాయి. 100 మీటర్ల ఎత్తులో పెరుగుదల మరియు ఉష్ణోగ్రత 3 ° C పెరుగుదలతో, గాలి యొక్క శక్తి 1% తగ్గుతుంది.

సంపూర్ణ తేమలో రెట్టింపు పెరుగుదల బలాన్ని 6-8% తగ్గిస్తుంది. ఈ డేటా 1 m వరకు ప్రత్యక్ష భాగాల మధ్య దూరానికి విలక్షణమైనది. దూరం పెరిగేకొద్దీ, వాతావరణ పరిస్థితుల ప్రభావం తగ్గుతుంది.

గాలి యొక్క ప్రధాన ప్రతికూలత ఏమిటంటే, ఓజోన్ మరియు నైట్రోజన్ ఆక్సైడ్ కరోనా ప్రభావంతో ఏర్పడతాయి, ఇది ఘన ఇన్సులేషన్ మరియు తుప్పు యొక్క వృద్ధాప్యానికి దారితీస్తుంది.

ప్రస్తుతం, గ్యాస్ ఇన్సులేషన్ ఉత్పత్తికి క్రింది వాయువులు ఉపయోగించబడుతున్నాయి: SF6 గ్యాస్, నైట్రోజన్, నత్రజనితో SF6 వాయువు మిశ్రమం మరియు కొన్ని ఫ్లోరోకార్బన్లు. వీటిలో చాలా వాయువులు గాలి కంటే ఎక్కువ విద్యుద్వాహక శక్తిని కలిగి ఉంటాయి. అనేక ఇన్సులేషన్‌లకు ప్రతికూలత ఏమిటంటే, అవి 3,200 సంవత్సరాలకు పైగా ఉన్నాయి మరియు కార్బన్ డయాక్సైడ్ కంటే 22,000 రెట్లు గ్రీన్‌హౌస్ సామర్థ్యాన్ని కలిగి ఉంటాయి.

గ్రీన్హౌస్ ప్రభావం ఏర్పడటంలో SF6 వాయువు యొక్క వాటా సాపేక్షంగా చిన్నది (సుమారు 0.2%), విద్యుత్ పరిశ్రమలో దాని విస్తృత వినియోగం కారణంగా ఇది గ్రీన్హౌస్ వాయువుల జాబితాలో చేర్చబడింది.

కొత్త హై వోల్టేజ్ స్విచ్ గేర్‌లో SF6 గ్యాస్ ఇన్సులేటింగ్ మరియు ఆర్సింగ్ మాధ్యమంగా ఉపయోగించబడుతుంది (చూడండి — SF6 సర్క్యూట్ బ్రేకర్లు 110 kV మరియు అంతకంటే ఎక్కువ) స్విచింగ్ పరికరాల స్విచింగ్ సామర్థ్యం మరియు విద్యుద్వాహక లక్షణాలు SF6 గ్యాస్ సాంద్రతపై ఆధారపడి ఉంటాయి, ఇది నిరంతరం పర్యవేక్షించబడాలి. సీల్స్ లేదా కేసింగ్ ద్వారా లీక్‌లను సాధనాల ద్వారా స్వయంచాలకంగా గుర్తించాలి.

ఈ స్విచ్చింగ్ పరికరాల కోసం సాధారణ పని ఒత్తిడి (20 °C వద్ద నింపే పీడనం) కనిష్ట ఉష్ణోగ్రత పరిధిలో -40 °C నుండి -25 °C వరకు 0.45 నుండి 0.7 MPa వరకు ఉంటుంది. SF6 వాయువు విషపూరితం కానిది, కాలుష్యం లేనిది లేదా తేమ, మంటలేనిది మరియు ఓజోన్ క్షీణత ప్రభావం ఉండదు. అయినప్పటికీ, ఇది వాతావరణంలో కొనసాగుతుంది. ఈ ఇన్సులేటింగ్ గ్యాస్ గురించి మరింత సమాచారం ఇక్కడ వ్రాయబడింది: ఎలిగాస్ మరియు దాని లక్షణాలు

నిజమైన వాయువు ఎల్లప్పుడూ పరిమిత సంఖ్యలో చార్జ్డ్ కణాలను కలిగి ఉంటుంది - ఎలక్ట్రాన్లు మరియు అయాన్లు. సహజ అయానైజర్‌లకు గురికావడం వల్ల ఫ్రీ ఛార్జ్ క్యారియర్లు ఏర్పడతాయి - సూర్యుడి నుండి వచ్చే అతినీలలోహిత వికిరణం, కాస్మిక్ కిరణాలు, రేడియోధార్మిక రేడియేషన్.అలాగే, అయనీకరణం ఫలితంగా విద్యుత్ క్షేత్రం చర్యలో ఉచిత ఛార్జ్ క్యారియర్లు ఏర్పడతాయి.

ఈ ప్రక్రియ హిమపాతం రూపంలో పెరుగుతుంది. ఫలితంగా, ఎలక్ట్రోడ్ల మధ్య ఛానెల్ అధిక వాహకతను పొందుతుంది మరియు వాయు విద్యుద్వాహకము యొక్క విచ్ఛిన్నం సంభవిస్తుంది. దాని గురించి ఇక్కడ మరింత చదవండి: వాయువులలో విద్యుత్ విడుదలల రకాలు