يستخدم قاطع الدائرة SF6 غاز سادس فلوريد الكبريت (SF6) لقطع الدوائر الكهربائية. عند فتح ملامسات القاطع، يتشكل قوس كهربائي. SF6، كونه غازًا سالبًا كهربيًا، يمتص بسرعة الإلكترونات الحرة من القوس، مكونًا أيونات سالبة، مما يقلل من عدد حاملات الشحنة. هذا الامتصاص السريع للإلكترونات يبرد القوس ويطفئه. يُعزز تصميم "النافاخ"، الشائع في قواطع الدائرة الخارجية SF6، هذه العملية بشكل أكبر. فهو يضغط غاز SF6 ويدفعه إلى مسار القوس، مما يُسرّع عملية الإخماد.
بالإضافة إلى إخماد القوس، يوفر غاز SF6 عزلًا كهربائيًا ممتازًا، حيث يملأ حجرات القاطع، مما يمنع الوميض الكهربائي ويضمن التشغيل الآمن. بعد إخماد القوس، يستعيد الغاز بسرعة قوته العازلة العالية، مما يسمح للقاطع بقطع الدائرة بأمان ومنع تكرار الاشتعال. صُممت قواطع الدائرة الخارجية المصنوعة من SF6 بأغلفة محكمة الغلق ومقاومة للعوامل الجوية، تحمي الغاز وتضمن أداءً موثوقًا حتى في الظروف البيئية القاسية. هذا المزيج من إخماد القوس الكهربائي الفعال والعزل القوي يجعل قواطع SF6 موثوقة للغاية في التطبيقات الخارجية عالية الجهد.
تكمن الميزة الرئيسية لقواطع الدائرة الغازية SF6 في قدرتها الاستثنائية على إخماد القوس الكهربائي. تسمح الطبيعة الكهروسالبية لغاز SF6 بامتصاص الإلكترونات الحرة بسرعة، مما يُبرّد القوس ويُخمده. هذا يؤدي إلى قدرة عالية على القطع، مما يُمكّن قواطع SF6 من التعامل مع تيارات الأعطال الكبيرة وقطعها، وحماية شبكة الطاقة من الانقطاعات الكبيرة.
بالإضافة إلى ذلك، تتميز قواطع الدائرة الغازية SF6 بسرعة التشغيل. فوقت القطع السريع - غالبًا بضع دورات فقط - يُقلل من مدة الأعطال ويمنع الأعطال المتتالية للنظام. تُساعد هذه الاستجابة السريعة على الحفاظ على استقرار الشبكة، وتقليل تلف المعدات، وضمان سلامة الأفراد.
كما أن متطلبات صيانة قواطع SF6 منخفضة. تصميمها المتين، إلى جانب خصائص غاز SF6، يُؤدي إلى عمر خدمة أطول وصيانة أقل مقارنةً بأنواع قواطع الدائرة الأخرى. هذا يُؤدي إلى وفورات كبيرة في التكاليف ويُقلل من وقت التوقف لمشغلي أنظمة الطاقة.
صُممت قواطع الدائرة الخارجية المصنوعة من SF6 لضمان تشغيل عالي الجهد وموثوق. تتميز هذه القواطع بحجرة محكمة الغلق مملوءة بغاز SF6، وتشمل مكوناتها الرئيسية نقاط التلامس التي تنفصل لقطع التيار، وآلية إخماد القوس الكهربائي. يستخدم القاطع، الذي غالبًا ما يستخدم تصميمًا منفاخًا، غاز SF6 ويضغطه ويوجهه نحو مسار القوس الكهربائي لإخماده بسرعة. المجموعة بأكملها موضوعة في غلاف مقاوم للعوامل الجوية، مما يضمن الحماية من العوامل البيئية مثل تغيرات درجة الحرارة والرطوبة وغيرها من الظروف الخارجية. يضمن استخدام مواد عزل عالية الجودة سلامة الكهرباء ويمنع الوميض الكهربائي.
تُعدّ قواطع دوائر SF6 خيارًا اقتصاديًا مُجديًا لتطبيقات الجهد العالي. فرغم أن الاستثمار الأولي قد يكون أعلى، إلا أن عمرها الافتراضي الطويل وصيانتها المنخفضة تجعلها حلاً فعالاً من حيث التكلفة مع مرور الوقت. كما أن انخفاض الحاجة إلى الصيانة وتقليل وقت التوقف يُسهمان في تحقيق وفورات كبيرة للمشغلين.
علاوة على ذلك، يُمكن لتصميمها المدمج أن يوفر مساحةً قيّمةً في محطات التوزيع ويُخفّض تكاليف البناء. على الرغم من أن التعامل مع غاز SF6 يتطلب إدارةً دقيقة، إلا أن فوائدها الإجمالية - لا سيما من حيث الموثوقية والكفاءة - غالبًا ما تجعل قواطع دوائر SF6 خيارًا جذابًا لأنظمة الطاقة عالية الجهد.
عند مقارنة قواطع دوائر SF6 وقواطع دوائر التفريغ، تُعدّ قواطع SF6 أكثر ملاءمةً لتطبيقات الجهد العالي نظرًا لقدرتها الفائقة على القطع وعمرها الافتراضي الأطول، مما يجعلها مثاليةً لأنظمة الطاقة المُتطلبة. من ناحية أخرى، تُعدّ قواطع دوائر التفريغ أكثر صداقةً للبيئة وأكثر صغرًا، مما يجعلها خيارًا ممتازًا لأنظمة الجهد المتوسط. في حين توفر قواطع الفراغ مزايا من حيث التأثير البيئي والحجم، لا تزال قواطع SF6 تتمتع بميزة الأداء في سيناريوهات الطاقة العالية والجهد العالي.
