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Lernen Sie die Eigenschaften von Schwefelhexafluorid (Sf6) kennen
Schwefelhexafluorid (SF6), ein synthetisches Gas, das aus einem Schwefel- und sechs Fluoridatomen besteht, wird häufig in elektrischen Geräten, Transformatoren und Kraftwerken als Isolationssystem, Lichtbogenlöschmittel und Kühlmittel verwendet.
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Von Redaktion am 22.02.2023
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Es verfügt über eine hohe dielektrische Fähigkeit - fast zweieinhalb Mal mehr als Luft; es ist inert, nicht brennbar und stark elektronegativ.
In Stromversorgungssystemen, wie z.B. Schalttafeln, können Lichtbögen entstehen. Dank der hohen Elektronegativität und der thermischen Fähigkeiten von SF6 kann die Lichtbogentemperatur reduziert werden. Außerdem können durch die Verwendung von SF6-Gas und zusätzlicher Elektronen Elektronen Erdrutsche und Überschläge wirksam vermieden werden.
SF6 kann durch die elektrische Entladung teilweise zerfallen, so dass Sauerstoff, Feuchtigkeit und Abbauprodukte wie Schwefeldioxid entstehen können.
Ist SF6-Gas sicher und umweltfreundlich?
Es ist äußerst wichtig, SF6-Gas regelmäßig zu analysieren. Während der gesamten Lebensdauer der Anlage muss eine regelmäßige Routinewartung durchgeführt werden. Dadurch wird die Sicherheit von Personen und Geräten gewährleistet. Außerdem kann das SF6-Gas aufgrund seiner chemischen Beständigkeit Hunderte von Jahren in der Luft verweilen. Daher wird es als Treibhausgas eingestuft und die Menge, die in die Umwelt abgegeben werden darf, ist begrenzt.
Welche Eigenschaften hat das SF6-Gas?
Das farb- und geruchlose SF6-Gas hat eine Dampfdichte, die fünfmal höher ist als die von Luft. Bei Standard-Arbeitstemperaturen kann es seine Dampfform bei etwa 250 PSI beibehalten. Für den Stromübertragungssektor ist SF6 aufgrund seiner sonstigen Eigenschaften besonders interessant. Sie sind im Folgenden aufgeführt:
- Chemisch inert
- Ungiftig
- Hervorragende dielektrische Eigenschaften
- Nicht entflammbar
- Außergewöhnliche lichtbogenlöschende Eigenschaften
- Sehr stabil
- Keine giftige Wirkung auf den Menschen
- Gasförmiger Zustand bei Raumtemperatur
- Gasförmiger Zustand bei Normaldruck
- Verflüssigung durch Kompression
- Lichtbogenexposition verursacht Zersetzung
- Sehr guter Isolator
Das Gas SF6 hat eine der höchsten Dichten. Außerdem absorbiert SF6 aufgrund seiner hohen Elektronegativität freie Elektronen, die durch Lichtbögen zwischen den Kontaktpunkten des Leistungsschalters entstehen.
Die freien Elektronen verbinden sich mit den Molekülen und bilden große, schwere Ionen, die sich kaum bewegen. Aufgrund der geringen Beweglichkeit der Ionen und der Aufnahme von freien Elektronen hat SF6 sehr gute dielektrische Eigenschaften. Die Durchschlagsfestigkeit von SF6-Gas ist etwa 2,5 Mal höher als die von Luft.
Welche Funktion hat SF6-Gas in elektrischen Energiesystemen?
Seit den 1950er Jahren wird SF6 in Leistungsschaltern, gasisolierten Umspannwerken und sonstigen Geräten eingesetzt, um die hohen Spannungen zu kontrollieren, die zwischen den Erzeugungsanlagen und den Verbraucherzentren übertragen werden. In Trennschaltern und Erdungsschaltern wird SF6 größtenteils zum Schutz verwendet, und für sich genommen enthält es nicht viel weniger als ein Leistungsschalter.
Diese Geräte lokalisieren die betroffenen Bereiche des Verteilungssystems, in denen der Stromfluss unterbrochen wurde. Die häufigste Anwendung von SF6 ist in elektrischen Hochspannungsgeräten, wo es zur Löschung des Lichtbogens verwendet wird, der sich bildet, wenn ein elektrischer Schutzschalter aktiviert wird, und als Isolierung dient.
Aufgrund seiner hervorragenden Wärmeübertragungseigenschaften absorbiert SF6 die Energie des Lichtbogens, erzeugt einen Widerstand zwischen den Lichtbogenverbindungen und beendet den Lichtbogen. Außerdem füllt sich Schwefelhexafluorid sofort wieder auf, nachdem der Lichtbogen erloschen ist.
Warum wird SF6 als Isolator für Leistungsschalter und Schaltanlagen bevorzugt?
Wenn elektrische Verbindungen ein- oder ausgeschaltet werden, ist SF6 unglaublich effektiv bei der Löschung der dadurch entstehenden Lichtbögen. Außerdem leitet es aufgrund seiner überlegenen Wärmeleitfähigkeit Wärme effizienter ab als Luft, Stickstoff und andere dielektrische Materialien - insbesondere bei hohen Temperaturen.
Welche Industrien verwenden SF6?
SF6 wird in vielen verschiedenen Sektoren verwendet. So wird es beispielsweise bei der Herstellung von Transistoren und Halbleitern, bei der Produktion von Magnesium und in Geräten für die Verteilung und Übertragung von Energie verwendet. Am häufigsten wird SF6 jedoch als Isoliermaterial in Hochspannungsgeräten für den Transport und die Übertragung von Energie verwendet.
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