SF6 गैस में ऑक्सीजन की मात्रा का स्तर कितना होता है?

Question

Accepted Answer

B: 1% से कम

Explanation & Concepts:
सल्फर हेक्साफ्लोराइड ($SF_6$) एक इलेक्ट्रोनेगेटिव गैस है जिसका उपयोग हाई-वोल्टेज स्विचगियर में इंसुलेटिंग माध्यम के रूप में किया जाता है। डाइइलेक्ट्रिक स्ट्रेंथ बनाए रखने के लिए उच्च शुद्धता आवश्यक है; विद्युत आर्किंग के दौरान विषाक्त उप-उत्पादों और संक्षारक घटकों के निर्माण को रोकने के लिए ऑक्सीजन संदूषण को 1% से नीचे (आमतौर पर बहुत कम, अक्सर

Working Principle: $SF_6$ में आर्क के दौरान, गैस प्रतिक्रियाशील निम्न-क्रम के फ्लोराइड्स ($SF_4, SF_2$) में विघटित हो जाती है। यदि ऑक्सीजन मौजूद है, तो ये घटक प्रतिक्रिया करके $SOF_2$ (थायोनील फ्लोराइड) और $SO_2F_2$ (सल्फ्यूरील फ्लोराइड) जैसी अत्यधिक प्रतिक्रियाशील गैसें बनाते हैं। ये यौगिक नमी के साथ प्रतिक्रिया करके $HF$ (हाइड्रोफ्लोरिक एसिड) बनाते हैं, जो स्विचगियर के आंतरिक घटकों के लिए अत्यधिक संक्षारक होता है और गैस के इंसुलेटिंग गुणों को खराब कर देता है।

Key Formulas: $SF_6 + e^- \rightarrow SF_5^- + F$ — $SF_6$ का इलेक्ट्रॉन संलग्नक गुण; $SF_4 + H_2O \rightarrow SOF_2 + 2HF$ — संक्षारक हाइड्रोफ्लोरिक एसिड का निर्माण

Key Points: ऑक्सीजन एक अशुद्धता के रूप में कार्य करती है जो संक्षारक हाइड्रोफ्लोरिक एसिड ($HF$) के निर्माण को बढ़ावा देती है।; नमी और ऑक्सीजन मिलकर स्विचगियर के आंतरिक इंसुलेशन का तेजी से क्षरण करते हैं।; IEC 60376 मानक नई $SF_6$ गैस के लिए शुद्धता आवश्यकताओं को परिभाषित करता है।; $SF_6$ के रखरखाव के लिए गैस घनत्व और अशुद्धता स्तरों के आवधिक परीक्षण की आवश्यकता होती है।

Advantages: हवा या तेल की तुलना में बेहतर आर्क शमन क्षमता।; कम दबाव पर उत्कृष्ट डाइइलेक्ट्रिक स्ट्रेंथ।; सामान्य परिचालन तापमान पर रासायनिक रूप से अक्रिय।; शुद्ध होने पर गैर-ज्वलनशील और गैर-विषाक्त।

Disadvantages: लीक होने पर उच्च ग्लोबल वार्मिंग क्षमता (GWP)।; उच्च-ऊर्जा आर्क के संपर्क में आने पर विषाक्त उप-उत्पादों का निर्माण।; वायुमंडलीय प्रवेश को रोकने के लिए उच्च गुणवत्ता वाली सीलिंग की आवश्यकता।

Applications: गैस इंसुलेटेड स्विचगियर (GIS)।; हाई वोल्टेज सर्किट ब्रेकर।; गैस इंसुलेटेड ट्रांसमिशन लाइन्स (GIL)।; हाई-वोल्टेज ट्रांसफार्मर।

Additional Info: सख्त ऑक्सीजन नियंत्रण आवश्यक है क्योंकि ऑक्सीजन $SF_6$ अपघटन की माध्यमिक रासायनिक प्रतिक्रियाओं को सुविधाजनक बनाती है।. विकल्प C (1% से अधिक) गंभीर आंतरिक जंग और सर्किट ब्रेकर संपर्कों की समय से पहले विफलता का कारण बनेगा।

Answer: B सही है — $SF_6$ गैस में ऑक्सीजन की मात्रा को सख्ती से 1% से कम तक सीमित रखा जाना चाहिए ताकि संक्षारक हाइड्रोफ्लोरिक एसिड के निर्माण को रोका जा सके और गैस की डाइइलेक्ट्रिक अखंडता को बनाए रखा जा सके।

Exam Tip: हमेशा याद रखें कि पावर सिस्टम में, नमी और ऑक्सीजन इंसुलेटिंग गैसों और तेलों के दो प्राथमिक 'दुश्मन' हैं, क्योंकि दोनों रासायनिक अपघटन मार्गों को बढ़ावा देते हैं।

Answer

Option A: 1%

Answer

Option C: 1% से अधिक

Answer

Option D: उपरोक्त में से कोई नहीं

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