Газ элегаз и его свойства
Впервые элегаз был получен в ходе опытов французских ученых-химиков Анри Муассана и Пола Лебо в 1901 году. Получен газ был в результате изучения химии фтора, как одно из соединений данного элемента.
Про изоляционные свойства элегаза стало известно примерно в 1938-39 годах, а применять в электрооборудовании гексафторид серы (SF6) начали со второй половины 20 века. И если в начале своей истории SF6 использовался как изоляционный газ, то впоследствии его стали применять и для гашения дуги.
Так, в 1971 году появились первые выключатели высокого напряжения с элегазом в качестве дугогасящей среды.
Характеристики элегаза
| Характеристика | Единица измерения | Условия | Значение |
|---|---|---|---|
| Плотность элегаза | г/л | 20°C, 1 атм | 6,139 |
| Крит. температура | °C | - | 45,55 |
| Критическое давление | МПа | - | 3,76 |
| Критическая плотность | кг/м³ | - | 740 |
| Теплота образования | кДж/моль | - | -1221,66 |
| Скорость звука в SF6 | м/сек | - | 136 |
| Относительная диэлектрическая проницаемость | о.е. | 25°C, 1 бар | 1.00204 |
| Коэффициент рассеивания или tanδ | о.е. | 25°C, 1 бар | < 2 × 10-7 |
| Электрическая прочность | кВ/см | - | 89,5 |
| Температура разложения | °C | - | >1100 |
Плюсы и минусы шестифтористой серы
преимуществ у элегаза достаточно:
- По электрической прочности элегаз выигрывает у воздуха в 2,5 раза. Воздух берется в сравнение, так как до элегазовых выключателей использовались воздушные. Выигрышно высокие значения диэлектрической и электрической прочностей позволяет уменьшить размеры электрооборудования без уменьшения эксплуатационных характеристик. Например, уменьшая размеры выключателей автоматически уменьшаются и габариты распределительного устройства. Также элегаз обладает способностью захватывать свободные электроны, образуя малоподвижные ионы, повышая этим электрическую прочность.
- Меньшая скорость распространения звука - в три раза по сравнению с воздухом.
- Элегаз не стареет и не требует частой замены. Даже, если произошел дуговой разряд, то газ распадается, однако, потом заново рекомбинирует и вновь находится в рабочем состоянии.
существует и пара недостатков, ведь ничего не бывает идеального:
- из-за долгого разложения он внесен в список парниковых газов и хотя его роль в общей картине невелика, из-за промышленного использования на него наложено это клеймо.
- при высоких температурах элегаз переходит в жидкое состояние и выделяются ядовитые продукты его разложения, поэтому важно следить за его температурой
- в помещениях без должного вентилирования SF6 может накапливаться, и, собравшись в достаточном количестве, вызывать кислородное голодание у обслуживающего персонала. Поэтому важно следить и за концентрацией данного вещества без цвета и запаха.
- если его вдохнуть, то Ваш голос преобразится на время в мощный бас, однако, злоупотреблять этим не стоит.
- высокая стоимость.
- при использовании в электрооборудовании необходимо следить за чистотой и герметичностью оборудования и самого газа.
Области применения элегаза
В энергетике (высоковольтное оборудование), металлургия (рабочая среда), системы газового пожаротушения (рабочая среда), а также как хладагент, шумоизолятор и окислитель в различных отраслях промышленности.
Элегаз в энергетике
Однако, нас больше всего интересует применение элегаза в энергетике. Незря же это вещество называется “электротехнический газ”. В самом названии заложена главная отрасль его применения.
Применяется как основная изоляция в высоковольтных трансформаторах тока и напряжения, кабелях, трансформаторах, ячейках КРУЭ, а также как среда для гашения дуги в элегазовых выключателях. Применение элегаза повышает величину тока отключения и уменьшает само время отключения.