SF6 – Một loại khí đặc biệt dùng trong ngành điện

SF6 là một loại khí sử dụng rất thông dụng trong ngành điện, dùng để cách điện và dập hồ quang trong các thiết bị đóng cắt. Công ty Venmer là đơn vị nhập khẩu và phân phối trực tiếp trên toàn quốc khí SF6 với chất lượng cao và sản lượng lớn. Chúng tôi đáp ứng mọi nhu cầu về chất lượng và số lượng cho khách hàng.

Khí SF6 là chất khí không màu, không mùi, không độc, mang điện tích âm. Cấu tạo phân tử gồm một nguyên tử lưu huỳnh (S) liên kết với sáu nguyên tử fluo (F).

Ở nhiệt độ phòng, khí SF6 phản ứng với các chất khác. Khiến nó trở thành chất “trơ” về hóa học.

Dưới tác dụng của hồ quang điện, tia lửa điện và phóng điện hồ quang. SF6 có tác dụng dâp tắt hồ quang điện. Trong quá trình sử dụng thiết bị cao áp, các thông số khác nhau của khí cách điện SF6 (sulfur hexafluoride) sẽ thay đổi theo thời gian sử dụng và môi trường. Đồng thời khí SF6 bị rò rỉ ra môi trường. Điều này dẫn tới hiện tượng thiếu khí SF6 trong các thiết bị điện cao áp.

Những máy cắt trung và cao thế thường có 2 phần:
– Phần đóng cắt.
– Phần dập hồ quang.
Máy cắt SF6 dùng khí SF6 làm môi chất dập hồ quang. Còn cơ cấu đóng cắt là hệ thống thanh dẫn, tiếp điểm, lò xo và động cơ điện.

Trong các trạm biến áp 500kV, 220kV, 110kV thường sử dụng khí SF6 để nạp bổ xung vào các máy cắt điện cao áp. Các máy biến dòng điện, máy biến điện áp.

Các phòng thí nghiệm của trường đại học, trường dậy nghề, các trung tâm thí nghiệm điện cũng sử dụng nhiều khí SF6 để giảng dạy.

Khí SF6 là gì sẽ được chúng tôi giải thích sơ bộ trong bài viết dưới đây.

Với những đặc tính nổi bật, khí SF6 tinh khiết được coi là thành phần không thể thiếu trong máy cắt khí SF6 và y tế nhãn khoa. Hãy cùng Công ty TNHH Venmer Việt Nam tìm hiểu khí sf6 là gì, những ứng dụng của khí SF6 mang lại là gì?

Ứng dụng của khí SF6 được sử dụng trong các lĩnh vực công nghiệp, y tế. Nhiều nhất trong ngành công nghiệp năng lượng điện. Trong ngành này khí Sulfur Hexafluoride được sử dụng như một chất điện môi trong máy cắt điện cao áp và là vật liệu cách điện trong máy cắt khí sf6 trong nhiều năm trở lại đây. 

Khái niệm khí SF6 là gì?

Lưu huỳnh hexaflorua khí SF6 là chất vô cơ, không màu, không mùi, không cháy. Là khí nhà kính vô cùng mạnh mẽ và chất cách điện tốt.

Khí SF6 có hình học bát diện, bao gồm sáu nguyên tử flo được gắn với nguyên tử lưu huỳnh trung tâm. Nó là một phân tử tăng dần. Điển hình cho một loại khí không phân cực, nó không hòa tan trong nước nhưng hòa tan trong các dung môi hữu cơ phi cực.

Nó thường được vận chuyển như một khí nén hoá lỏng. Nó có mật độ 6,12 g / L ở điều kiện mực nước biển, cao hơn đáng kể so với mật độ không khí (1,225 g / L).

Đặc tính nổi bật của khí SF6 là gì?

Sở dĩ khí  Lưu huỳnh hexaflorua được ứng dụng sử dụng rộng rãi, là do các đặc tính độc nhất nổi bật về vật lý và hóa học của nó, bao gồm.

1. Sức mạnh điện môi gấp 2 lần so với không khí
2. Không độc không cháy và không ăn mòn
3. Ổn định về mặt hóa học và khó bị đánh thủng.
4. Phân tử SF6 cho khả năng dập hồ quang hiệu quả, giúp giảm hao mòn các tiếp điểm của thiết bị cũng như số lần bảo trì
5. Có khả năng truyền nhiệt tốt, giúp tản nhiệt làm giảm nhiệt độ cho thiết bị khi hoạt động.
6. Được bán tại nhiều nơi.

Có gây nguy hiểm cho sức khỏe không?

Khí SF6 tinh khiết hoàn toàn vô hại và không gây nguy hiểm với người và động vật. Nó thậm chí còn được dùng trong các thiết bị dùng để chuẩn đoán y tế.

Khí SF6 có tác dụng là gì?

Bình khí SF6 được ứng dụng rất nhiều trong nhiều lĩnh vực.

• Được sử dụng trong các thiết bị điện, trong số đó 42% được sử dụng bởi các công ty sản xuất thiết bị điện còn lại 18% được sử dụng trực tiếp trong các công ty điện lực.
• Những ứng dụng khác chiếm khoảng 11% đến 34% và được chia ra như sau: Lốp xe tải 2%, bóng tennis, đế giày thể thao 3%, cửa sổ cách âm 4%, các ứng dụng tổng hợp hỗ trợ 23%, các ứng dụng khác 5%.

Dưới đây là 1 số ứng dụng quan trọng:

Ứng dụng của khí sf6 trong công nghiệp điện

Trong thiết bị đóng chuyển mạch

• Trong các thiết bị đóng ngắt điện cao thế và siêu cao thế (ví dụ: máy cắt điện cao áp), chủ yếu sử dụng khí SF6 để dập hồ quang điện.
• Ngoài ra nhều giải pháp tích hợp như hệ thống GIS. Không chỉ dùng SF6 để dập hồ quang điện mà còn dùng để cách điện cách nhiệt rất tốt.
• Khoảng 80% sản lượng, được sử dụng cho ứng dụng phổ biến của khí SF6 làm khí các điện trạm biến áp (GIS) và làm điện môi ngắt điện trong các máy cắt và trong thiết bị ngắt mạch, chuyển mạch.

Trong các máy cắt cách điện, máy cắt khí SF6

Cấu tạo máy cắt điện cao áp và trung áp thường có 2 bộ phận:

• Bộ phận đóng cắt
• Bộ phận dập hồ quang điện.

Thiết bị đóng cắt là gì?

• Thiết bị đóng cắt là thiết bị có chức năng đóng ngắt dòng điện khi xảy ra các sự cố ngắn mạch, quá tải nhằm bảo vệ động cơ của các thiết bị điện được an toàn trước các sự cố.
• Thiết bị đóng cắt bao gồm: Thanh dẫn, tiếp điểm, lò xo, cp điện động cơ điện.

Hồ quang điện là gì?

Hồ quang điện là quá trình phóng điện tự lực xảy ra trong chất khí ở áp suất thường hoặc áp suất thấp giữa hai điện cực có hiệu điện thế rất lớn.

Trên thực tế nó là một dạng plasma tạo ra qua sự trao đổi điện tích liên tục.Nó thường đi kèm theo tỏa sáng và tỏa nhiệt mạnh.

Nguyên tắc hoạt động của khí sf6 trong máy cắt điện ra sao?

• Khí Sulfure hexafluoride sử dụng trong máy cắt sf6 dùng để làm chất dập hồ quang điện.
• Khí Sulfure hexafluoride được nén và dự trữ trong một bình chứa áp lực cao. Khi thực hiện ngắt mạch, khí Sulfure hexafluoride nén cao áp được phân tán thông qua các vòng cung trong máy cắt.
• Khi thực hiện xong dập hồ quang khí SF6 được thu hồi chứa trong thiết bị áp lực thấp. Sau đó được nén trở lại bình chứa áp lực cao để tái sử dụng.

Khi nào nên bảo trì và nạp lại khí SF6 cho máy cắt?

• Khả năng cách điện của khí SF6 là nhờ vào áp suất. Chính vì thế, khi tiến hành nghiệm thu MC SF6, ta cần phải kiểm tra đồng hồ báo áp suất.
• Nếu áp suất thấp hơn mức yêu cầu đưa ra thì khả năng dập hồ quang và cách điện không được đảm bảo thì phải tiến hành bảo trì, kiểm tra rò rỉ và nạp lại khí Sulfure hexafluoride.

Lợi ích của khí SF6 trong máy cắt điện là gì?

Trong các máy cắt cách điện bằng khí SF6 kết hợp các đặc tính nổi bật của khí Sulfure hexafluoride và lớp vỏ kim loại kín khí đem lại nhiều lợi ích.

• Vận hành máy cắt ít tiêu hao năng lượng hơn,
• Giảm nguy cơ xảy ra cháy,
• Không độc (Xem IEC 61634, phụ lục C)
• Có khả năng hoạt động ở vị trí cao hơn 1000m so với mực nước biển
• Khả năng bảo vệ cao chống lại điều kiện môi trường xung quanh đem lại 2 lợ ích quan trọng:

• Các chất bên ngoài không thể tích tụ bên trong và làm giảm các cách điện rắn. Nên ngăn ngừa được các hư hỏng nghiêm trọng
• Các công tắc điện được bảo vệ khỏi sự ăn mòn hóa học. Nguyên nhân dẫn đến việc giảm khả năng hoạt động hoặc dẫn đến các hư hại nghiêm trọng cho thiết bị.

Khí cách điện trong bộ ngắt mạnh điện?

• Sử dụng khí sf6 trong máy cắt điện cao thế, truyền dẫn điện cao thế, thiết bị đóng cắt, trạm biến áp.
• SF6 sử dụng trong thiết bị Radar
• Máy gia tốc hạt và máy phát điện

Sử dụng bình khí SF6 đối với thiết bị đóng cắt mạch đem lại nhiều ưu điểm quan trọng:

• Giúp giảm kích thước thiết bị
• Giảm trọng lượng
• Tăng độ tin cậy khi hoạt động
• Lắp đặt dễ dàng
• Vận hành dễ dàng
• Dễ dàng và giảm số lần bảo trì.

Ngoài ứng dụng trong công nghiệp điện, Sf6 còn có một số ứng dụng khác.

Ứng dụng của khí Sulfure hexafluoride trong y tế là gì?

• Khí SF6 được bơm vào mắt để cố định võng mạc, cải thiện thị lực của người bị bong võng mạc mắt. Bên cạnh đó, khí cũng được tiêm vào mắt trong những ca phẫu thuật mắt phức tạp. Khí SF6 là gì?

Ứng dụng của khí SF6 trong điện tử là gì?

• Cho việc sản xuất thiết bị bán dẫn
• Trong kính hiển vi điện tử.
• Sản xuất chíp trong công nghiệp điện tử
• Trong các máy quét tia X
• Sử dụng trong ngành công nghiệp điện tử như chất khí chống ăn mòn.

Ứng dụng của khí SF6 trong công nghiệp là gì?

• SF6 được sử dụng trong một số loại cửa sổ có kính cách âm 2 lớp, hỗn hợp khí sf6 và argon được dùng để lấp đầy không gian giữa các lớp kính.
• Khí Sulfure hexafluoride được trộn vào hỗn hợp khí để bơm vào lốp xe. Các phân tử khí SF6 sẽ khuếch tán vào các vật liệu lốp giúp ngăn ngừa / giảm sự khuếch tán của không khí ra khỏi lốp xe.
• Hỗn hợp khí SF6 và các loại khí khác (CO2 và không khí) dùng để bảo vệ Magie lỏng không bị bốc cháy, khi dùng kim loại này đúc thành các bộ phận máy móc vì Magie lỏng rất dễ cháy và sẽ bốc cháy khi tiếp xúc với không khí.
• Dùng để đánh dấu trong khai thác mỏ
• Được bơm vào các bóng khí trong giầy điền kinh, bóng tennis
• Trong hệ thống radar của máy bay quân sự và nhiều ứng dụng quân sự khác.
• Kiểm tra sự rò rỉ.
• Đóng vai trò là khí đánh dấu trong các thí nghiệm.
• Dùng làm nhiên liệu đẩy trong các cửa sổ cách nhiệt, thiết bị giảm xóc, laser.
• SF6 được sử dụng bởi ngành công nghiệp bán dẫn để khắc plasma trước khi lắng đọng hơi hóa học (CVD).

Ngoài những ứng dụng trên, khí sf6 còn có tên gọi khác là ” khí SF6 đổi giọng”. Khí Sulfure hexafluoride sẽ làm giọng nói của bạn trở nên ồ hơn, khàn hơn khi hít phải.

Tuy nhiên, không nên hít  trực tiếp từ van bình khí nén nhé. Vì áp suất trong bình rất lớn, có thể làm vỡ các mô của cơ thể.

Vì sao khí được sử dụng nhiều trong máy cắt điện?

Sử dụng SF6 trong thiết bị đóng cắt cao áp có những ưu việt đáng kể. Khí này không cháy, không ăn mòn các phần tử bên trong thiết bị đóng cắt. Các tính chất nhiệt của nó làm cho nó trở thành chất dập hồ quang tuyệt vời. Ngay cả khi SF6 tạm thời bị phân huỷ xảy ra hồ quang thì sau đó nó phần lớn lại kết hợp trở về trạng thái ban đầu. Ở dạng tinh khiết, khí SF6 không độc và không có nguy cơ gây hại cho sức khỏe con người với điều kiện phòng đặt máy cắt và kho chứa được thông gió tốt

Cung cấp các loại máy cắt hiện đại, máy nạp khí SF6 cho máy cắt. Các máy cắt  điện sử dụng công nghệ đóng cắt trong môi trường khí SF6 để dập hồ quang nhằm đảm bảo an toàn. Vấn đề thường xuyên duy trì kiểm tra tình trạng hoạt dộng của máy cắt, kiểm tra – phân tích khí SF6 trong máy cắt là một công việc cần thiết. máy nạp khí SF6, máy phân tích khí nhãn hiệu Messer thực hiện công việc này nhanh chóng và dễ dàng.

Khí sf6 được sử dụng nhiều trong máy cắt điện, máy cắt khí SF6. Vì khí SF6 có những ưu điểm vượt trội sau:

• Tính ổn định điện cực cao.
• Độ bền điện môi vượt trội, có khả năng dập hồ quang hiệu quả dưới điện cao áp.
• Là loại khí không cháy, không ăn mòn.
• Khả năng tái sử dụng cao.
• Khí sf6 tinh khiết không độc, không gây hại tới sức khỏe người sử dụng.

Nhược điểm của khí Sulfure hexafluoride

• Ngoài các ứng dụng và ưu điểm kể trên thì bên cạnh đó khí SF6 là một loại khí nhà kính rất mạnh. Nó có tiềm năng gây nóng toàn cầu (GWP) lớn hơn 23.900 lần so với CO2 với tuổi thọ khí quyển là 3.200 năm.
• SF6 cũng là một sản phẩm khí con dao hai lưỡi. Không thể thiếu cho việc truyền tải điện an toàn. Nhưng do hiệu ứng nhà kính, nó đồng thời mang đến vấn đề dài hạn hơn nếu sử dụng bất cẩn.

Vì vậy, các ngành công nghiệp không chỉ cần giảm lượng khí thải mà còn hạn chế, tiết kiệm tiền trong khâu sản xuất.

Trên đây là những ứng dụng khí SF6 mang lại. Khí Sulfure hexafluoride là loại khí đóng vai trò quan trọng trong các lĩnh vực điện, sản xuất.

Bài viết trên đây giải thích sơ bộ về “Khí SF6 là gì?” Liên hệ với chúng tôi để được tư vấn về khí SF6 hiệu quả và hợp lý.

Liên hệ: Mr Hoàng 09.06.05.04.21