Khí SF6 nổi bật như một “phụ gia” thiết yếu trong ngành công nghiệp điện. Ngoài ra, khí SF6 còn ứng dụng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp nổi bật khác. Hãy cùng tìm hiểu để biết thêm nhiều về loại khí này.
Trong bài viết này, Bảo Phương sẽ cung cấp cái nhìn sâu sắc về khí SF6 và nhiều ứng dụng trong cuộc sống công nghiệp hoá, hiện đại hoá này.
1. Đặc điểm của khí SF6
- SF6 hay khí SF6 là kí hiệu hóa học của hợp chất Sulfur Hexafluoride. Đây là hợp chất vô cơ, không màu, không mùi, không cháy và cách điện tốt.
- Khí SF6 không tan trong nước nhưng tan được trong các dung môi hữu cơ phi cực.
2. Tính chất vật lí của khí SF6
- Sức mạnh điện môi gấp 2 lần không khí
- Khả năng truyền nhiệt, tản nhiệt rất tốt
- Khả năng dập hồ quang hiệu quả
- Không cháy, không ăn mòn
3. Tính chất hóa học của khí SF6
- Có cấu tạo hình học bát diện (sáu nguyên tử Flo được gắn với nguyên tử lưu huỳnh trung tâm).
- Ở điều kiện thường, SF6 sẽ trơ về mặt hóa học vì không có khả năng tác dụng với bất kỳ chất nào.
- Khối lượng của SF6 nặng hơn không khí 5 lần và là một trong chất gây nên hiệu ứng nhà kính (1kg SF6 có thể tương đương với 22 tấn khí CO2).
4. Những ứng dụng của khí SF6 trong công nghiệp điện hiện nay
4.1. Khí SF6 có tác dụng gì trong thiết bị đóng chuyển mạch
4.1.1. Dập hồ quang điện
- Trong các thiết bị đóng cắt điện cao thế, SF6 được sử dụng để dập hồ quang điện.
- Khi các tiếp điểm trong thiết bị đóng cắt tách ra, chúng có thể tạo ra hồ quang điện.
- SF6, với tính chất cách điện cực kỳ tốt, giúp làm ngưng kết và dập tắt hồ quang, ngăn chặn hiện tượng này.
4.1.2. Cách điện và cách nhiệt
- SF6 không chỉ giúp dập hồ quang mà còn cung cấp khả năng cách điện và cách nhiệt tuyệt vời.
- Khí này có thể chịu được các điện áp cao và giữ cho thiết bị hoạt động ổn định trong môi trường khắc nghiệt.
- Điều này đặc biệt quan trọng trong các hệ thống GIS (Gas Insulated Switchgear), nơi SF6 được sử dụng để cách điện giữa các bộ phận của thiết bị, đảm bảo tính an toàn và hiệu suất cao.
4.1.3. Ứng dụng trong GIS
- SF6 là thành phần chính trong hệ thống GIS, hay còn gọi là trạm biến áp khí.
- Hệ thống này sử dụng SF6 để cách điện, làm giảm kích thước thiết bị và bảo vệ chúng khỏi các yếu tố môi trường bên ngoài, đồng thời tăng độ tin cậy và giảm chi phí bảo trì.
- Khoảng 80% sản lượng khí SF6 được sử dụng trong các ứng dụng phổ biến như khí cách điện cho trạm biến áp (GIS) và trong các thiết bị ngắt mạch và chuyển mạch.
- Khí SF6 giúp các thiết bị này hoạt động hiệu quả và bền bỉ hơn trong các điều kiện khắc nghiệt.
4.2. Trong các máy cắt cách điện, máy cắt khí SF6
- Khí SF6 sử dụng trong máy cắt SF6 dùng để làm chất dập hồ quang điện.
- Trong những thiết bị này, khí SF6 sẽ được nén và dự trữ trong một bình chứa áp lực cao.
- Khi thực hiện ngắt mạch, khí SF6 nén cao áp được phân tán thông qua các vòng cung trong máy cắt. Vì các chất bên ngoài không thể tích tụ bên trong và làm giảm các cách điện rắn nên sẽ ngăn ngừa được các hư hỏng nghiêm trọng.
- Trong các máy cắt cách điện bằng 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.
- 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 nhiều lời ích quan trọng.
4.3. Ứng dụng SF6 trong điện tử
- 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.
4.4. Ứng dụng khí SF6 trong y tế
- Khí Sulfure hexafluoride 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
4.5. Khí SF6 ứng dụng trong nhiều ngành công nghiệp khác
- Khí 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 khỉ 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 Sulfure hexafluoride 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).
5. Kết luận
- Tóm lại, khí SF6 hiện đang là một thành phần quan trọng trong ngành công nghiệp điện, nhờ vào các đặc tính ưu việt của nó.
- Ngành công nghiệp điện đang tiếp tục nghiên cứu và phát triển các công nghệ thay thế cho SF6, nhằm giảm thiểu tác động môi trường và duy trì hiệu suất cao.
- Việc chuyển đổi sang các giải pháp xanh hơn và phát triển công nghệ mới là hướng đi quan trọng để bảo đảm sự bền vững của ngành điện trong tương lai.
- Tuy nhiên, với sự quan tâm ngày càng tăng về vấn đề môi trường, việc tìm kiếm và áp dụng các giải pháp thay thế hiệu quả và bền vững là một yêu cầu cấp thiết để cân bằng giữa hiệu suất và bảo vệ môi trường.
