Dielektrik gaz a dielektrik gaz, yoki izolyatsiya qiluvchi gaz

Dielektrik gaz
A dielektrik gaz, yoki izolyatsiya qiluvchi gaz, a dielektrik gaz holatidagi material. Uning asosiy maqsadi oldini olish yoki tezda o'chirishdir elektr razryadlari. Dielektrik gazlar sifatida ishlatiladi elektr izolyatorlari yilda yuqori kuchlanish ilovalar, masalan. transformatorlar, elektron to'xtatuvchidir (ya'ni oltingugurtli geksaflorid o'chirgichlari), tarqatish moslamasi (ya'ni yuqori voltli elektr uzatish moslamalari), radar to'lqin qo'llanmalari, va boshqalar.
Yaxshi dielektrik gaz yuqori bo'lishi kerak dielektrik kuch, ishlatilgan qurilish materiallariga nisbatan yuqori issiqlik barqarorligi va kimyoviy inertligi, yonuvchanligi va pastligi toksiklik, past qaynash harorati, yaxshi issiqlik uzatish xususiyatlari va arzonligi.^[1]
Eng keng tarqalgan dielektrik gaz havo, hamma joyda tarqalganligi va arzonligi tufayli. Boshqa keng tarqalgan ishlatiladigan gaz - bu quruq azot.
Maxsus holatlarda, masalan, yuqori kuchlanishli kalitlar, dielektrik xususiyatlariga ega gazlar va juda yuqori buzilish kuchlanishi kerak. Juda yuqori elektr manfiy elementlar, masalan, galogenlar, ular tezkorlik bilan afzal ko'rilmoqda rekombinatsiya bilan ionlari chiqarish kanalida mavjud. Galogen gazlar yuqori darajada korroziv. Shuning uchun faqat tushirish yo'lida ajraladigan boshqa birikmalarga afzallik beriladi; oltingugurt geksaflorid, organofloridlar (ayniqsa perflorokarbonatlar) va xloroflorokarbonatlar eng keng tarqalgan.
Gazlarning parchalanish kuchlanishi taxminan ularga mutanosibdir zichlik. Buzilish kuchlanishlari gaz bosimi bilan ham oshadi. Ko'pgina gazlar ular tufayli cheklangan yuqori bosimga ega suyultirish.
Ning parchalanish mahsulotlari galogenlangan birikmalar juda korroziv, shuning uchun paydo bo'lishi tojdan tushirish oldini olish kerak.
Qurilish namlik gazning dielektrik xususiyatlarini pasaytirishi mumkin. Namlikni tahlil qilish buni erta aniqlash uchun ishlatiladi.
Dielektrik gazlar ham xizmat qilishi mumkin sovutadigan suyuqliklar.
Vakuum ba'zi bir ilovalarda gaz uchun alternativ hisoblanadi.
Kerakli joylarda gazlarning aralashmalaridan foydalanish mumkin. Oltingugurtli geksaflorid qo'shilishi kambag'al izolyatorlarning dielektrik xususiyatlarini keskin yaxshilashi mumkin, masalan. geliy yoki azot.^[2] Ko'pkomponentli gaz aralashmalari yuqori dielektrik xususiyatlarini taklif qilishi mumkin; tegmaslik aralashmalar elektron biriktiruvchi gazlarni birlashtiradi (oltingugurt geksaflorid, oktaflorotsiklobutan) tezlashtirilgan elektronlarni termalizatsiya (sekinlashtirish) qobiliyatiga ega molekulalar bilan (masalan. tetraflorometan, ftorform). Gazning izolyator xususiyatlari elektron birikmasi birikmasi bilan boshqariladi, elektronlarning tarqalishiva elektron ionizatsiyasi.^[3]
Atmosfera bosimi havoning izolyatsiya xususiyatlariga sezilarli darajada ta'sir qiladi. Yuqori kuchlanishli dasturlar, masalan. ksenonli fleshli lampalar, balandlikdagi elektr uzilishlariga duch kelishi mumkin.
1 atmda izolyatsion gazlarning uchqun parchalanishining nisbiy kuchlanishlari
Gaz Formula Havoga nisbatan buzilish kuchlanishi Molekulyar og'irlik (g / mol) Zichlik* (g / l) ODP
GWP
Elektron biriktiruvchi Xususiyatlari
Oltingugurtli geksaflorid
SF
6 3.0 146.06 6.164 22800 Eng mashhur izolyatsion gaz. U zich va boy ftor, bu yaxshi deşarj söndürücüdür. Yaxshi sovutish xususiyatlari. Kamonni mukammal söndürme. Korozif parchalanish mahsulotlari. Parchalanish mahsulotlarining aksariyati tezda qayta shakllanishga moyil bo'lsa-da SF
6, boshq yoki toj ishlab chiqarishi mumkin oltingugurtli dekaflorid (S
2F
10), juda yuqori zaharli ga o'xshash zaharliligi bilan gaz fosgen. Elektr yoyidagi oltingugurt geksafloridi boshqa materiallar bilan ham reaksiyaga kirishishi va zaharli birikmalar hosil qilishi mumkin, masalan. berilyum ftorid dan berilyum oksidi keramika. Masalan, aralashmalarda tez-tez ishlatiladi. azot yoki havo.
Azot
N
2 1.15 28 1.251 – – emas Ko'pincha yuqori bosimda ishlatiladi. Yonishni osonlashtirmaydi. 10-20% SF bilan ishlatilishi mumkin6 SF-ga arzon narxlardagi alternativ sifatida6. Mustaqil ravishda yoki CO bilan birgalikda ishlatilishi mumkin2. Elektronlarni biriktiruvchi, sekinlashtiruvchi elektronlarda samarali.
Havo
29 / aralash 1 1.2 – – Buzilish kuchlanishi 1 atmda 30 kV / sm. Juda yaxshi o'rganilgan. Elektr razryadiga uchraganda, korroziv azot oksidlari va boshqa birikmalar hosil bo'ladi, ayniqsa suv ishtirokida. Korozif parchalanish mahsulotlari. Yonishni osonlashtirishi mumkin, ayniqsa siqilgan holda.
Ammiak
NH
3 1 17.031 0.86
Karbonat angidrid
CO
2 0.95 44.01 1.977 – 1 zaif
Uglerod oksidi
CO 1.2[4]
zaif Elektronlarning sekinlashuvida samarali. Zaharli.
Vodorod sulfidi
H
2S 0.9 34.082 1.363
Kislorod
O
2 0.85 32.0 1.429 – – Yonishni juda samarali ravishda osonlashtiradi. Ayniqsa, yuqori konsentratsiyali yoki siqilgan holda xavfli.
Xlor
Cl
2 0.85 70.9 3.2
Vodorod
H
2 0.65 2.016 0.09 deyarli emas Buzilish kuchlanishi past, ammo yuqori issiqlik quvvati va yopishqoqligi juda past. Masalan, sovutish uchun ishlatiladi. vodorod bilan sovutiladigan turbogeneratorlar. Ishlash va xavfsizlik muammolari. Juda tez deeksitatsiya, yuqori takrorlanish tezligida ishlatilishi mumkin uchqun bo'shliqlari va tez tiratronlar.

Oltingugurt dioksidi

SO
2 0.30 64.07 2.551
Azot oksidi
N
2O ~1.3 zaif Zaif elektron biriktiruvchi. Sekinlashtiruvchi elektronlarda samaradorlik.[4]

1,2-Diklorotetrafloroetan (R-114)

CF
2ClCF
2Cl 3.2 170.92 1.455 ? kuchli 23 ° C da to'yingan bosim taxminan 2 atmni tashkil etadi, bu esa buzilish kuchlanishi azotdan 1 atmda 5,6 baravar yuqori bo'ladi. Korozif parchalanish mahsulotlari.
Diklorodifluorometan (R-12)
CF
2Cl
2 2.9 120.91 6 1 8100 kuchli Bug 'bosimi 23 ° C da 90 psi (6,1 atm), buzilish kuchlanishi 1 atmdagi havodan 17 baravar yuqori. Azotni qo'shish orqali bosimni oshirish orqali yuqori buzilish kuchlanishiga erishish mumkin. Korozif parchalanish mahsulotlari.

Triflorometan

CF
3H 0.8 zaif
1,1,1,3,3,3-Geksafloropropan (R-236fa)
CF
3CH
2CF
3 152.05 6300 kuchli Korozif parchalanish mahsulotlari.
Tetraflorid uglerod (R-14)
CF
4 1.01[1]
88.0 3.72 – 6500 Faqatgina ishlatilganda yomon izolyator. SF bilan aralashmada6 oltingugurt geksafloridning dielektrik xususiyatlarini biroz pasaytiradi, ammo aralashmaning qaynash nuqtasini sezilarli darajada pasaytiradi va juda past haroratlarda kondensatsiyani oldini oladi. Sof SF ning narxini, toksikligini va korrozivligini pasaytiradi6.[5]

Geksafloroetan (R-116) C

2F
6 2.02[1]
138 5.734 – 9200 kuchli
1,1,1,2-tetrafloroetan (R-134a) C
2H
2F
4 kuchli SFning muqobil varianti6.[6] Yoyni o'chirish xususiyatlari yomon, ammo dielektrik xususiyatlari juda yaxshi.
Perfluoropropan (R-218)
C
3F
8 2.2[1]
188 8.17 – ? kuchli
Oktaflorotsiklobutan (R-C318)
C
4F
8 3.6[1]
200 7.33 – ? kuchli SFning muqobil varianti6.
Perfluorobutan (R-3-1-10) C
4F
10 2.6[1]
238 11.21 – ? kuchli
30% SF
6/ 70% havo 2.0[1]
Geliy
U Yo'q Elektron bo'lmagan biriktirish, sekinlashtiruvchi elektronlarda samarasiz.
Neon
Ne 0.02[4]
Yo'q Elektron bo'lmagan biriktirish, sekinlashtiruvchi elektronlarda samarasiz.
Argon
Ar 0.2[4]
Yo'q Elektron bo'lmagan biriktirish, sekinlashtiruvchi elektronlarda samarasiz.
vakuum
Yuqori vakuum kondensatorlarda va kalitlarda ishlatiladi. Vakuumni saqlash bilan bog'liq muammolar. Yuqori kuchlanishlar ishlab chiqarishga olib kelishi mumkin rentgen nurlari.[7][8]

* zichlik taxminiy; odatda atmosfera bosimida aniqlanadi, harorat o'zgarishi mumkin, garchi u asosan 0 ° C bo'lsa.