SF6 GAZLI KESİCİ NEDİR?

Elektrik enerjisi dağıtım ve iletim sistemlerinde yüksek gerilimli devreleri güvenli şekilde açıp kapamak için kullanılan en yaygın cihazlardan biri SF6 gazlı kesicidir. Bu kesiciler, mükemmel yalıtım ve ark söndürme özelliklerine sahip SF6 gazı sayesinde orta gerilim ve yüksek gerilim uygulamalarında uzun yıllardır tercih edilmektedir. Hem kompakt yapıları hem de yüksek kesme kapasiteleriyle şebeke güvenilirliğini artırırlar.

SF6 Gazı Nedir?

SF6 gazı, sülfür hekzaflorür olarak bilinen kimyasal bir bileşiktir. Bir kükürt atomu etrafında altı flor atomundan oluşan oktahedral molekül yapısına sahiptir. Renksiz, kokusuz, yanmaz ve zehirsiz bir gazdır. Havadan yaklaşık beş kat daha ağırdır ve son derece yüksek dielektrik dayanımına sahiptir.

Bu gazın en önemli özelliği elektronegatif yapısıdır. Serbest elektronları kolayca yakalayarak negatif iyonlar oluşturur. Bu sayede elektrik arkını hızlıca söndürür ve yalıtım sağlar. SF6 gazı elektrik sektörünün yanı sıra tıbbi görüntüleme, yarı iletken üretimi gibi alanlarda da sınırlı ölçüde kullanılır ancak en büyük kullanım alanı yüksek gerilim ekipmanlarıdır.

SF6 Gazlı Kesici Nedir, Ne İşe Yarar?

SF6 gazlı kesici, kontakları SF6 gazı ile doldurulmuş bir odada çalışan devre kesici tipidir. Hem yalıtım ortamı hem de ark söndürme ortamı olarak SF6 gazını kullanır.

Temel görevi, normal çalışma koşullarında devreyi taşıyabilmek, yük altında veya kısa devre durumunda ise devreyi güvenli şekilde kesmektir. Özellikle 36 kV’dan başlayarak 500 kV’a kadar olan orta ve yüksek gerilim sistemlerinde tercih edilir. Klasik yağlı veya hava yalıtımlı kesicilere göre daha küçük boyutlarda yüksek kesme kapasitesi sunar. Bu özelliği sayesinde trafo merkezleri, dağıtım şebekeleri ve santrallerde alan tasarrufu sağlar.

SF6 Gazlı Kesici Çalışma Prensibi

SF6 gazlı kesicilerde kontaklar kapalıyken gaz düşük basınçta kesici odasında bulunur. Açma komutu geldiğinde kontaklar ayrılır ve ark oluşur. Aynı anda yüksek basınçlı SF6 gazı ark bölgesine üflenir.

Gazın elektronegatif özelliği sayesinde ark içindeki serbest elektronları yakalar ve ağır negatif iyonlar oluşturur. Bu iyonlar hareket kabiliyeti düşük olduğu için arkın devam etmesi engellenir. Gaz aynı zamanda yüksek ısı iletim kapasitesiyle arkın ısısını hızla dağıtarak soğutma etkisi yaratır. Ark birkaç milisaniye içinde söner ve kontaklar arasındaki yalıtım SF6 gazı sayesinde yeniden sağlanır.

Cihazda genellikle puffer tipi veya self-blast tipi mekanizmalar kullanılır. Bu mekanizmalar ark enerjisini veya mekanik enerjiyi kullanarak gazı sıkıştırıp yönlendirir.

Neden SF6 Gazı Kullanılır?

SF6 gazı diğer yalıtım ortamlarına göre birçok üstünlüğe sahiptir. Dielektrik dayanımı havadan yaklaşık 3 kat, yağa göre ise çok daha yüksektir. Ark söndürme yeteneği mükemmeldir ve kontaklar arasında yeniden atlama riskini minimize eder.

Kompakt tasarım imkanı sunar. Aynı gerilim seviyesi için diğer teknolojilere göre daha küçük boyutlarda kesici üretilebilir. Bakım aralıkları uzundur ve mekanik dayanımı yüksektir. Ayrıca ses ve titreşim seviyesi düşüktür. Bu avantajlar sayesinde orta ve yüksek gerilim şebekelerinde uzun yıllar tercih edilmiştir.

Orta Gerilim ve Yüksek Gerilim Sistemlerinde SF6 Gazlı Kesici Kullanımı

Orta gerilim sistemlerinde 24 kV ve 36 kV seviyelerinde SF6 gazlı kesiciler metal clad veya GIS (gaz yalıtımlı hücre) tipi panolarda yaygın olarak kullanılır. Trafo koruması, feeder hatları ve ring anahtarlamalarda tercih edilir.

Yüksek gerilim sistemlerinde 72,5 kV’dan 500 kV’a kadar olan iletim hatlarında ve santral çıkışlarında SF6 gazlı kesiciler yüksek kısa devre akımlarını güvenle kesme kapasitesiyle öne çıkar. Özellikle alan kısıtlı trafo merkezlerinde ve yer altı uygulamalarında gaz yalıtımlı sistemlerle birlikte kullanılır.

Kullanım sırasında gaz basıncının düzenli izlenmesi, sızıntı kontrolü ve periyodik bakım yapılması önemlidir. Gaz geri kazanım sistemleri ile çevresel etki minimize edilmelidir.

SF6 Gazlı Kesici İle İlgili Sıkça Sorulan Sorular

SF6 gazlı kesici ile vakumlu kesici arasındaki fark nedir? 

SF6 gazlı kesici gaz ortamında ark söndürürken vakumlu kesici vakum ortamında çalışır. SF6 daha yüksek gerilimlerde avantajlıyken vakum kesiciler bakım gereksinimi açısından daha kolaydır.

SF6 gazı tehlikeli midir? 

Normal kullanım koşullarında zehirsizdir ancak yüksek sıcaklıklarda toksik bozunma ürünleri oluşabilir. Bu nedenle sızıntı durumunda havalandırma yapılmalı ve uzman personel müdahale etmelidir.

SF6 gazlı kesici bakım gerektirir mi? 

Evet, gaz basıncı, mekanik parçalar ve kontak durumu periyodik olarak kontrol edilmelidir. Modern modellerde bakım aralıkları oldukça uzundur.

SF6 gazı çevreye zararlı mıdır? 

SF6 güçlü bir sera gazıdır. Bu nedenle sızıntı önlenmeli ve ömrü dolan gaz geri kazanılmalıdır. Günümüzde alternatif gaz çalışmaları da devam etmektedir.

SF6 gazlı kesici nerelerde tercih edilir? 

Özellikle kompakt yapı ve yüksek kesme kapasitesi gereken orta ve yüksek gerilim trafo merkezlerinde, dağıtım şebekelerinde ve santrallerde tercih edilir.