لماذا تكون قيمة القطع لقاطع دائرة سداسي فلوريد الكبريت أصغر من تلك الخاصة بالفراغ؟

قواطع الدائرة المثبتة على القطب المنخفض تُخمد القوس الكهربائي في الفراغ العالي. يتكون القوس الكهربائي في الفراغ من بخار المعدن المتبخر من القطب عند فصل نقاط التلامس. تنتشر الأيونات والإلكترونات الموجودة في القوس الكهربائي بسرعة في الفضاء المحيط. عندما يصل تيار القوس الكهربائي إلى الصفر، يتجاوز عدد الجسيمات التي تختفي بين نقاط التلامس بسبب الانتشار عدد الجسيمات المتولدة، ولا يمكن الحفاظ على القوس الكهربائي وينطفئ، وينقطع التيار الكهربائي.

يتميز غاز SF6 بخصائص عزل جيدة. في مجال كهربائي منتظم، تكون قوة عزله أكبر بمرتين إلى ثلاث مرات من قوة عزل الهواء. يتميز بقدرة عالية على إخماد القوس الكهربائي. ولأن جزيئات SF6 تتحول إلى أيونات سالبة بعد امتصاص الإلكترونات الحرة، تتحد الأيونات السالبة بسهولة مع الأيونات الموجبة لتكوين جزيئات متعادلة، مما يُفقد مساحة القوس الكهربائي خصائصها الموصلة بسرعة.

هذا التأثير ملحوظ بشكل خاص عندما يكون تيار القوس الكهربائي قريبًا من الصفر. عند استخدام غاز سادس فلوريد الكبريت (SF6) لنفخ القوس، يكون عدد كبير من جزيئات سادس فلوريد الكبريت الجديدة على اتصال دائم بالقوس، وينطفئ القوس بسرعة أكبر. لذلك، يكون تيار الفصل لقواطع الدائرة الكهربائية المصنوعة من سادس فلوريد الكبريت كبيرًا ووقت الفصل قصيرًا. عندما ينخفض تيار القوس الكهربائي ويقترب من الصفر، تكون السالبية الكهربية لجزيئات سادس فلوريد الكبريت كبيرة، بحيث يبقى التيار مستمرًا، ويمكن لقلب القوس الكهربائي الصغير أن يستمر حتى أصغر نطاق تيار. تعني هذه الخاصية لقوس سادس فلوريد الكبريت أنه عندما يقطع قاطع الدائرة تيارًا صغيرًا، فلن يُولد جهد تشغيل زائدًا بسبب تأثير قطع التيار.

بالإضافة إلى ذلك، يُستخدم نفخ قوس الهواء بشكل رئيسي لتبريد القوس، بينما يُستخدم نفخ قوس غاز SF6 بشكل رئيسي لإطفاء القوس من خلال التلامس المستمر بين جزيئات SF6 والقوس. وتتمتع غاز SF6 بقدرة إطفاء القوس.