Свойства элегаза и его использование в коммутационном оборудовании. часть 1

Введение

1.1. Краткая история использования SF6

Синтез гексафторида серы впервые был произведен в лабораториях Facufe de Pharmacie в Париже в 1900 г. учеными Муасаном и Лебо. Фтор, полученный электролизом, вступал во взаимодействие с серой, и в результате сильной экзотермической реакции получался достаточно устойчивый газ. Со временем были определены физические и химические свойства газа, опубликованные Придо (1906 г.), Шлумбом и Гемблом (1930 г.), Клеммом и Хенкелем (1932-35 г.г.) и Естом и Клауссоном (1933 г.)

В их работах особенное внимание уделялось химическим и диэлектрическим свойствам газа. Первое исследование для целей промышленного применения было проведено компанией General Electric в 1937 г

Результаты этого исследования показали, что газ можно использовать в качестве изоляционной среды в электроэнергетике. В 1939 Томсон-Хьюстон запатентовал принцип применения элегаза для изоляции кабелей и конденсаторов. После Второй мировой войны различные публикации и способы применения газа стали быстро появляться один за другим:

• 1947 г.: работа по использованию элегаза для изоляции трансформаторов;
• 1948 г.: развитие промышленного производства SF6 в США в корпорацией Allied Chemical и компанией Pennsalt;
• 1960 г.: организация серийного производства SF6 для строительства электростанций в США и Европе, совпадающая с появлением первых элегазовых выключателей и коммутационных аппаратов высокого и сверхвысокого напряжения.

В компании Merlin Gerin исследовательская работа по использованию элегаза для изоляции и отключения цепей была начата примерно в 1955 г. Это совпадает с появлением первых промышленных изделий в США. Впервые промышленное применение газа было осуществлено компанией Merlin Gerin для сверхвысокого напряжения, затем для устройств среднего напряжения:

• 1964 г.: первая подстанция с элегазовой изоляцией заказана EDF и введена в эксплуатацию в районе Парижа в 1966 г.
• 1967 г.: FA-выключатель был введен в эксплуатацию и постепенно заменил оборудование на сжатом воздухе, которое прочно занимало свое положение во Франции и других странах в течение предыдущих 25 лет.
• 1971 г.: изменения в потребностях промышленности заставили компанию Merlin Gerin начать производство элегазового выключателя среднего напряжения Fluarc.

В последнее время газ SF6 был принят для использования в коммутационной аппаратуре среднего напряжения, ячейках SM6, контакторах и автоматических выключателей, охватывая все потребности распределения электроэнергии.

Рис. 1: Процесс производства SF6 путем непосредственного соединения. Цепь очистки необходима для получения газа высокой степени чистоты. Качество элегаза для поставки определяется Руководством Международной электротехнической комиссии МЭК376, в котором определены допустимые концентрации примесей

1.2. Производство SF6

Единственный используемый в настоящее время промышленный процесс производства использует синтез гексафторида серы, при котором фтор, полученный при электролизе, взаимодействует с серой согласно экзотермической реакции, выраженной формулой:

S + 3F2 = SF6 + 262 ккал

В течение этой реакции формируется некоторое количество других фторидов серы, например, SF4, SF2, S2F2, S2F10 , а так же примесей из-за присутствия влажности, воздуха и угольных анодов, используемых для электролиза фтора. Эти побочные продукты удаляются различными способами очистки (см. рис. 1).

1.3. Другие виды применения SF6

Уникальные свойства SF6 привели к его использованию в различных отраслях науки и промышленности, например:

• медицинская сфера: электрическая изоляция в медицинском оборудовании (в рентгеновских установках) или в хирургии;
• электрическая изоляция в научном оборудовании (электронные микроскопы, ускорители частиц, например, генератор Ван дер Графа);
• акустическая изоляция в оконных стеклопакетах;
• газ для отслеживания потока воздуха в вентиляционных системах (например, в шахтах) или в верхних слоях атмосферы;
• газ для обнаружения утечки в герметичных системах;
• создание специальной атмосферы при металлургической обработке алюминия и магния или для военных целей.

Возможно, вам также будет интересно

Системы автоматизации процессов транспортировки и сортировки грузов на складах и распределительных центрах

Комплексная автоматизация склада или распределительного центра требует масштабных единовременных инвестиций, возврат которых в ряде случаев бывает сложно прогнозировать. Компания «СЕНСОТЕК» предлагает в качестве решения этой задачи использовать модульную конструкцию, позволяющую проектировать автоматизацию распределительного центра, исходя из долгосрочных планов развития компании, и внедряемую …

Интервью с Леонидом Гавриловым, генеральным директором ЗАО «Темпесто», официального дистрибьютора Delta Electronics в России.

Австралийский поставщик ИТ-услуг в сотрудничестве с компанией Innodisk создали высокопроизводительную систему памяти и хранения данных на основе искусственного интеллекта и «Интернета вещей» (AIoT), чтобы обеспечить надежное видеонаблюдение и безопасность в пассажирских поездах.

Правила подключения и обслуживания ЭВ

Все действия, касающиеся монтажа, включения/выключения, ремонта и обслуживания элегазовых устройств, подчиняются строгим правилам, которые регламентированы ПУЭ 1.8.21.

Для подключения установки необходимо проверить наличие минимального давления в газонаполненной камере, иначе выключатель выйдет из строя. Чтобы предотвратить повреждения, установлена сигнализация, которая срабатывает при критическом понижении параметров давления. Уровень давления можно отследить с помощью манометра.

В шкафу привода установлены нагревательные элементы, эффективно препятствующие возникновению конденсата на элементах механизма. Оператору необходимо следить, чтобы нагреватели постоянно находились во включенном состоянии.

Осмотр установки производится каждый день в светлое время суток и примерно 2 раза в месяц в темное время суток. Если произошло аварийное отключение по одной из причин, требуется внеплановый осмотр

В процессе осмотра выключателя необходимо проверить наружную защиту, удалить загрязнения, исправить повреждения. Если нагреваются контакты, следует выяснить причину. При наличии треска, подозрительного шума нужно выявить источник. Металлическая монтажная конструкция одновременно является частью заземляющего контура, поэтому следует проверять ее целостность.

Обязательно снимаются показатели манометра. Давление должно соответственно норме, рассчитанной производителем. Необходимо проверить исправность регулирующих и контролирующих приборов, а при выходе из строя одного или нескольких элементов принять меры – совершить замену или отправить в ремонт.

Если давление газа уменьшилось, следует пополнить камеру элегазом. Изоляция в чистке не нуждается, так как конструкция полностью герметична.

Дополнительная информация

Если наполнить гексафторидом серы открытый сверху сосуд (так как газ тяжелее воздуха, то он не будет «выливаться» из сосуда) и поместить туда лёгкую лодочку, сделанную, например, из фольги, то лодочка будет держаться на поверхности и не «утонет». Этот опыт был показан в передаче «Разрушители легенд» как фокус с «прозрачной водой».

Также высокая плотность газа приводит к комичному эффекту при его вдыхании — голос становится очень низким и грубым, подобно голосу Дарта Вейдера. Опыт также демонстрировался в «Разрушителях легенд». Аналогичный эффект создаёт и ксенон. А гелий, который в 6 раз легче воздуха, при вдыхании, наоборот, создаёт тонкий и писклявый голос.

Технические характеристики

1)    Диапазон измерений массовой концентрации гексафторида серы, мг/м3 от 0 до 6000

2)    Пределы допускаемой основной погрешности, %:

—    приведенной, в диапазоне измерений от 0 до 500 мг/м    ± 10

—    относительной, в диапазоне измерений св. 500 до 6000 мг/м3    ± 10

3)    Предел допускаемой вариации выходного сигнала газоанализатора, в долях от предела допускаемой основной погрешности    0,5

4)    Пределы допускаемой дополнительной погрешности газоанализаторов от влияния изменения температуры окружающей и анализируемой сред на каждые 10 oC в пределах рабочих условий эксплуатации относительно условий определения основной погрешности, в долях от предела допускаемой основной погрешности    0,5

5)    Пределы допускаемой дополнительной погрешности газоанализаторов от влияния изменения относительной влажности окружающей и анализируемой сред в пределах рабочих условий эксплуатации относительно условий определения основной погрешности, в долях от предела допускаемой основной погрешности    1,0

6)    Пределы допускаемой дополнительной погрешности газоанализаторов от влияния изменения атмосферного давления в пределах рабочих условий эксплуатации на каждые 3,3 кПа относительно условий определения основной погрешности, в долях от предела допускаемой основной погрешности    0,5

7)    Предел допускаемого времени установления выходного сигнала Т0,9д, с    50

8)    Время прогрева газоанализатора, мин, не более    60

9)    Интервал времени работы без корректировки показаний, не более, сут.    180

10)    Электрическое питание газоанализаторов осуществляется постоянным током напряжением, В    24

11)    Электрический ток, потребляемый газоанализатором

при напряжении питания 24 В, А, не более    0,1

12)    Габаритные размеры газоанализаторов, мм, не более:

—    высота    160

—    ширина    100

—    глубина    60

13)    Масса, кг, не более    1,0

14)    Средняя наработка на отказ, ч    24 000

15)    Средний срок службы, лет    10

Условия эксплуатации

—    диапазон температуры окружающей и контролируемой сред, оС от минус 20 до плюс 40

—    относительная влажность при температуре 25 оС, %    от 0 до 98

—    диапазон атмосферного давления, кПа    от 90,6 до 107

Кратко о свойствах элегаза

• – электрическая прочность выше чем у воздуха в 2-4 раза (способен захватывать электроны, что и увеличивает его прочность)
• – пробивное напряжением 89 кВ/см
• – не стареет (в результате распада после электрического разряда рекомбинирует)
• – высокая диэлектрическая прочность (как следствие уменьшение размеров оборудования)
• – хорошая способность гашения дуги (как следствие уменьшается нагрев токоведущих частей)
• – при высоких температурах переходит в жидкое состояние (необходимо следить за температурным режимом электрооборудования)
• – при низких температурах (порядка минус сорок градусов цельсия) для сохранения рабочих характеристик элегаз необходимо подогревать

По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕСОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ «ЭЛЬГАЗ»По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС7723823538

О компании:
ООО «ЭЛЬГАЗ» ИНН 7723823538, ОГРН 5117746039527 зарегистрировано 20.12.2011 в регионе Москва по адресу: 117105, г Москва, шоссе Варшавское, 17 СТР.3. Статус: Действующее. Размер Уставного Капитала 46 000,00 руб.

Руководителем организации является: Генеральный Директор — Чичварина Юлия Анатольевна, ИНН . У организации 2 Учредителя. Основным направлением деятельности является «торговля оптовая прочими машинами, приборами, аппаратурой и оборудованием общепромышленного и специального назначения». На 01.01.2020 в ООО «ЭЛЬГАЗ» числится 5 сотрудников.

Рейтинг организации: Средний  подробнее
Должная осмотрительность (отчет) ?

Статус: ?Действующее

Дата регистрации: По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС

?По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС

20.12.2011

Среднесписочная численность работников: ?
01.01.2020 – 5 ↓ -0 (5 на 01.01.2019 г.)
Фонд оплаты труда / Средняя заработная плата Доступно в Премиум Доступе ?
Среднемесячная заработная плата в организации выше среднемесячной заработной платы в регионе Москва. Подробнее…

Реквизиты для договора 
?
 …Скачать

Проверить блокировку cчетов 
?

Контактная информация 8(49… Посмотреть
?

Отзывы об организации 
?: 0   Написать отзыв

Юридический адрес: ?
По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС
117105, г Москва, шоссе Варшавское, 17 СТР.3получен 15.04.2013
зарегистрировано по данному адресу:
По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС

По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС
Руководитель Юридического Лица ?По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС
Генеральный ДиректорПо данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС

Чичварина Юлия Анатольевна

Учредители ? ()
Уставный капитал: По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС
46 000,00 руб.

Основной вид деятельности: ?По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС
46.69.9 торговля оптовая прочими машинами, приборами, аппаратурой и оборудованием общепромышленного и специального назначения

Дополнительные виды деятельности:

Единый Реестр Проверок (Ген. Прокуратуры РФ) ?

Реестр недобросовестных поставщиков: ?
По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС

не числится.

Данные реестра субъектов МСП: ?

Налоговый орган ?
По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС
Инспекция Федеральной Налоговой Службы № 26 По Г.москве
Дата постановки на учет: По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС
15.04.2013

Регистрация во внебюджетных фондах

Уплаченные страховые взносы за 2018 год (По данным ФНС):

Коды статистики

Финансовая отчетность ООО «ЭЛЬГАЗ» ?

 ?

Финансовый анализ отчетности за 2019 год
Коэффициент текущей ликвидности:
3.3
Коэффициент капитализации:
0.4
Рентабельность продаж (ROS):
0.5 Подробный анализ…

По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС

Судебные дела ООО «ЭЛЬГАЗ» ?

По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС

Исполнительные производства ООО «ЭЛЬГАЗ»
?

По данным портала ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС

Лента изменений ООО «ЭЛЬГАЗ»
?

Не является участником проекта ЗАЧЕСТНЫЙБИЗНЕС ?

2.1. 2. Краткая история использования элегаза

Синтез гексафторида серы впервые был произведен в Париже в 1900 г

учёными Муассаном и Лебо .
Фтор, полученный электролизом, вступал во взаимодействие с серой, и в результате экзотермической реакции получался достаточно устойчивый газ.
Со временем были определены физические и химические свойства газа, опубликованные Придо (1960), Шлумбом и Гемблом (1930), Клеммом и Хенкелем (1932 — 1935), Естом и Клауссоном (1933).
В их работах особое внимание уделялось химическим и диэлектрическим свойствам газа.
Первое исследование для целей промышленного применения было произведено компанией General Electric в 1937 году. Результаты этого исследования показали, что газ можно использовать в качестве изоляционной среды в электроэнергетике.
В 1939 году Томсон-Хьюстон запатентовал принцип применения газа SF6 для изоляции кабелей и конденсаторов.
После Второй мировой войны различные публикации и способы применения стали быстро появляться один за другим:

1. 1947 — работа по использованию элегаза для изоляции трансформаторов;
2. 1948 — развитие промышленного производства SF6 в США;
3. 1960 — организация серийного производства SF6 для строительства электростанций в США и Европе, совпадающая с появлением первых элегазовых выключателей и коммутационных аппаратов высокого и сверхвысокого напряжения;
4. 1966 — первая подстанция с элегазовой изоляцией введена в эксплуатацию в районе Парижа и т.д.

В последнее время газ SF6 принят для использования в коммутационной аппаратуре среднего напряжения, контакторах и автоматических выключателей, охватывая все потребности распределения электроэнергии.

Принцип действия

Основная особенность этого выключателя это надёжная изоляция каждой из фаз с высоким напряжением, которое считается от 1000 Вольт, за счёт применения специального диэлектрического вещества элегаза. Что же это такое? Элегаз — это электротехнический газ, представляющий собой смесь химических элементов, а точнее, шестифтористую серу (шестифтор).

При обычной рабочей температуре он представляет собой газ:

1. без цвета;
2. без запаха;
3. не поддающийся горению;
4. не меняющий свои свойства и структуру со временем;
5. химически не активен, а также не агрессивен к металлу;
6. распадающийся при возникновении электрической дуги, и быстро восстанавливающийся при её исчезновении.

Высокая электрическая прочность обусловлена особенностью газа захватывать электроны, поэтому даже небольшие расстояния между силовыми контактами дают отличный разрыв электрической цепи, а значит и отключения данного участка от высокого напряжения.

Принцип работы самого механизма разрыва довольно прост. После поступления сигнала на привод, который работает за счёт пружинно-гидравлического механизма, контактная подвижная часть увеличивает расстояние между замкнутыми ранее элементами, возникает, естественно, электрическая дуга которая в среде такого газа быстро тухнет.

Описание

Газоанализаторы стационарные «ИГАС» модели IR-SF6 (далее — газоанализатор) представляют собой стационарные одноблочные одноканальные автоматические приборы непрерывного действия.

Принцип измерений — оптический инфракрасный недисперсионный (NDIR).

Отбор пробы — диффузионный.

Конструктивно газоанализатор выполнен одноблочным в металлическом корпусе. На лицевой панели корпуса расположены светодиодный дисплей на 4 знакоместа и отверстие для диффузионного захода анализируемой среды, закрытое сменным фильтром.

Разъем для подключения питания и информационной связи расположен на верхней части корпуса газоанализатора. Газоанализатор не имеет органов управления и настройки, доступных пользователю; изменение настроечных параметров осуществляется через персональный компьютер со специализированным программным обеспечением «IGASToolBox.exe».

Г азоанализатор обеспечивает выполнение следующих функций:

—    непрерывное автоматическое измерение массовой концентрации гексафторида серы;

—    отображение результатов измерений на встроенном светодиодном дисплее;

—    передачи измерительной информации внешним устройствам в цифровой форме, интерфейс RS485, протокол Modbus RTU;

По защищенности от влияния пыли и воды газоанализаторы соответствуют степени защиты IP65 по ГОСТ 14254.

Газоанализаторы выполнены в общепромышленном исполнении и предназначены для установки вне взрывоопасных зон помещений и наружных установок.

Внешний вид газоанализаторов приведен на рисунке 1.

Рекомендуемое место нанесения знака поверки приведено на рисунке 2 (знак поверки наносится в том случае, если условия эксплуатации обеспечивают сохранность знака в течение всего интервала между поверками).

Парниковый газ [ править ]

Таймсерии гексафторида серы Мауна-Лоа.

Атмосферная концентрация SF 6 по сравнению с аналогичными техногенными газами (правый график)

Обратите внимание на масштаб журнала.. По данным Межправительственной группы экспертов по изменению климата , SF6является наиболее сильным парниковым газом , который был оценен, с потенциалом глобального потепления в 23900 раз выше, чем у CO.2при сравнении за 100-летний период

Гексафторид серы инертен в тропосфере и стратосфере и является чрезвычайно долгоживущим, по оценкам, время жизни в атмосфере составляет 800–3200 лет.

По данным Межправительственной группы экспертов по изменению климата , SF₆является наиболее сильным парниковым газом , который был оценен, с потенциалом глобального потепления в 23900 раз выше, чем у CO.2при сравнении за 100-летний период. Гексафторид серы инертен в тропосфере и стратосфере и является чрезвычайно долгоживущим, по оценкам, время жизни в атмосфере составляет 800–3200 лет.

Измерения SF ₆ показывают, что его глобальный средний коэффициент смешивания достиг более 10 частей на триллион (ppt) по состоянию на апрель 2020 года и увеличивается примерно на 0,35 ppt (3,5 процента) в год. Средние глобальные концентрации SF ₆ увеличивались примерно на семь процентов в год в течение 1980-х и 1990-х годов, в основном в результате его использования в производстве магния , а также производителями электроэнергии и электроники. Учитывая небольшое количество выделяемого SF ₆ по сравнению с углекислым газом , его общий индивидуальный вклад в глобальное потепление оценивается менее чем 0,2 процента, однако коллективный вклад этого и аналогичных антропогенных галогенизированных газов достиг примерно 10 процентов по состоянию на 2020 год. Альтернативы проходят испытания.

В Европе SF₆подпадает под действие директивы по фторсодержащим газам, которая запрещает или контролирует его использование для нескольких приложений. С 1 января 2006 г., SF₆запрещен как индикаторный газ и во всех приложениях, кроме высоковольтных распределительных устройств . В 2013 году сообщалось о трехлетних усилиях Министерства энергетики США по выявлению и устранению утечек в своих лабораториях в США, таких как Принстонская лаборатория физики плазмы , где газ используется в качестве источника высокого напряжения. изолятора, была продуктивной, сокращая ежегодные утечки на 1030 кг (2280 фунтов). Это было сделано путем сравнения покупок с инвентарными запасами, предполагая, что разница была утечкой, а затем обнаружение и устранение утечек.

Физическая и химическая природа элегаза

С точки зрения химии элегаз представляет собой чрезвычайно инертное соединение. Он не реагирует на кислоты и щелочи, окислители и восстановители. Данное вещество обладает повышенной устойчивостью к расплавленным металлам, слаборастворимо в воде и вступает во взаимодействие только с органическими растворителями.

Для распада этого соединения необходима температура 1100 градусов и выше. Продуктами распада являются газообразные составляющие, обладающие токсичностью и специфическим резким запахом. Накапливаясь в помещении, элегаз может вызвать кислородную недостаточность. В целом он относится к малоопасным веществам с предельно допустимой концентрацией в помещении – 5000 мг/м3, а на открытом воздухе – 0,001 мг/м3.
При захвате соединением электронов, происходит образование малоподвижных ионов. В результате, существенно снижается количество носителей заряда. Их разгон в электрическом поле крайне замедленный, что препятствует образованию и развитию электронных лавин. За счет этого элегаз обладает высокой электрической прочностью. Увеличенное давление способствует росту электрической прочности пропорционально действующему давлению. Нередко этот показатель превышает аналогичный параметр у жидких и твердых диэлектрических материалов.

Существенным недостатком элегаза является потеря его изоляционных качеств и переход в жидкое состояние под действием низких температур. Поэтому к температурному режиму элегазовых установок предъявляются дополнительные требования. Одним из наиболее подходящих вариантов выхода из подобных ситуаций служит смешивание элегаза с другими видами газов, например, с азотом. Другой способ заключается в использовании системы подогрева, существенно повышающей надежность оборудования при температурах минус 40 и ниже.

Физические свойства элегаза во многом зависят от равномерности и однородности электрического поля, выдаваемого распределительными устройствами. Неоднородные поля вызывают появление местных перенапряжений, которые, в свою очередь, приводят к возникновению коронирующих разрядов. Данные разряды способствуют разложению элегаза и образованию в этой среде низших фторидов, пагубно воздействующих на конструктивные элементы коммутационного оборудования.

В связи с этим, все делали и составные части должны иметь очень гладкие поверхности, на которых отсутствуют заусеницы, шероховатости и грязь, приводящие к созданию местных напряженностей электрического поля, снижению электрической прочности элегазовой изоляционной системы.

Дальнейшее чтение [ править ]

• «Гексафторид серы» . Энциклопедия газов Air Liquide. Архивировано 31 марта 2012 года . Проверено 22 февраля 2013 года .
• Christophorou, Loucas G .; Исидор Зауэрс , ред. (1991). Газообразные диэлектрики VI . Пленум Пресс. ISBN 978-0-306-43894-3.
• Холлеман, AF; Виберг, Э. (2001). Неорганическая химия . Сан-Диего: Academic Press. ISBN 0-12-352651-5.
• Халифа, Мохаммад (1990). Высоковольтная техника: теория и практика . Нью-Йорк: Марсель Деккер. ISBN 978-0-8247-8128-6. OCLC  20595838 .
• Маллер, В.Н.; Найду, MS (1981). Преимущества в изоляции высокого напряжения и прерывании дуги в SF ₆ и вакууме . Оксфорд; Нью-Йорк: Pergamon Press. ISBN 978-0-08-024726-7. OCLC  7866855 .
• Партнерство по сокращению выбросов SF 6 для электроэнергетических систем
• Мэтт МакГрат (13 сентября 2019 г.). «Изменение климата:« грязный секрет »электротехнической промышленности способствует потеплению» . BBC News . Проверено 14 сентября 2019 года .

характеристики

Физические свойства

Гексафторид серы при нормальных условиях газообразен. Это примерно в пять раз , как плотная , как воздух . Температура его сублимации —63,8 ° C.

Тройная точка находится при температуре -50,8 ° С и давлении 2,26 бар. Жидкая фаза возможна только выше этого давления.

В критической точки лежит на температуре 45,6 ° С, критическое давление 3,76  МПа и критической плотностью 0,735 г · см -3 .

Энтальпия от испарения гексафторида серы составляет 115 кДж / кг при давлении 1013 гПа.

Кристаллическая и молекулярная структура

При низких температурах он кристаллизуется в моноклинной кристаллической системе .

В газообразном состоянии молекула SF ₆ является октаэдрической  ( O _h ); длина связи S — F составляет 156,1 (2)  пм .

Химические свойства

Благодаря своей структуре он практически химически инертен и поэтому ведет себя аналогично молекулярному азоту или благородным газам . Практически не растворим в воде и негорючий.

Из-за его инертности реакции обычно могут проводиться только в более резких, чем обычно, условиях. Так переходят щелочные металлы с SF ₆ в жидкий аммиак к соответствующим сульфидам и фторидам, чтобы:

С.Ф.Шестой+8-е Nа⟶Nа2С.+Шестой NаФ.{\ displaystyle \ mathrm {SF_ {6}} +8 \ \ mathrm {Na} \ longrightarrow \ mathrm {Na_ {2} S} +6 \ \ mathrm {NaF}}.

В присутствии сероводорода, который пропорционален элементарной сере и фтористому водороду (HF), известны:

2 С.Ф.Шестой+Шестой ЧАС2С.⟶С.8-е+12-е ЧАСФ.{\ Displaystyle 2 \ \ mathrm {SF_ {6}} +6 \ \ mathrm {H_ {2} S} \ longrightarrow \ mathrm {S_ {8}} +12 \ \ mathrm {HF}}.

SF ₆ является изоэлектронным к анионы гексафторфосфата (PF ₆ — ), гексафторосиликата (SiF ₆ 2- ) и hexafluoroaluminate (AlF ₆ 3- ).

Применение элегаза в энергетике

Благодаря своим выдающимся электрическим характеристикам и свойствам элегаз нашел широкое применение в энергетике, в частности, элегаз выступает в качестве изолятора и теплоносителя в высоковольтной энергетике. Он используется в КРУ, высоковольтных трансформаторах тока и напряжения, высоковольтных выключателях.

И на последок немного необычных свойств элегаза

Что будет, если втянут чистый элегаз в легкие, а потом заговорить? Ответ в видео ниже.

Опубликованно 6 мая, 2021 автором adminmysl. Запись опубликована в рубрике история открытия, научные изобретения, научные открытия, научные факты с метками история науки, энергетика, энергия. Добавьте в закладки постоянную ссылку.

Теория Великого обьединения

Полупроводники P-n типа

Применение

Элегаз применяется в электротехнической промышленности как газообразный диэлектрик в высоковольтных трансформаторах, газонаполненных кабелях, конденсаторах, высоковольтной аппаратуре, ускорителях электронов; как хладоагент; в качестве пожаротушащего вещества в системах газового пожаротушения (сертифицирован и одобрен к применению ВНИИПО МВД России); как реагент для плазмохимического травления полупроводников; в качестве защитной среды в металлургии (плавка магниевых сплавов и др.); как рабочее тело в газовых химических лазерах, а также для лазерохимического разделения изотопов серы и др.

Промышленное использование элегаза основано на низкой химической активности и специфических физических свойствах газа: электрическая и диэлектрическая прочность, высокая теплоемкость, низкая теплопроводность, низкая вязкость и др.

Результаты исследований и заключение.

Исследования показали, что в настоящее время для замены SF₆ в автоматических выключателях доступны альтернативные решения. AirPlus и g3 в настоящее время проходят испытания в сетях с напряжением и были протестированы в соответствии со спецификациями МЭК.
Кроме того, технология вакуумного дугогашения была достаточно хорошо изучена многими компаниями, которые предлагают коммерческие продукты с различными изоляционными средами.

Альтернативные SF₆ газы включают твердую эпоксидную смолу и обычные природные газы. В качестве возможной альтернативы изоляции был также исследован HFC1234zee. Наконец,  Нувентура предложила технологию, используя сухой воздух в компактном решении.

Поэтому изоляционными альтернативами газа SF₆, которые могут быть рассмотрены для ретрофита в уже существующих распределительных устройствах в лабораторных условиях, являются AirPlus, g3, HFC1234zee и твердая эпоксидная смола.

Дугогасительными альтернативами для SF₆, которые можно было бы рассматривать для повторной установки в существующие распределительные устройства в лабораторных условиях, являются g3 и вакуумные технологии.

Также эти основные технические точки зрения должны быть рассмотрены в альтернативных газах:

— основные и практические свойства газов (смеси N₂, CO₂ и N₂ / SF₆) для потенциальных систем с газовой изоляцией; например, изоляция, методы диагностики и мониторинга ЧР;
— небольшие способности отключения тока с помощью разъединителей и заземлителей, — возможность переработки потенциальных газов и примеры применения для потенциальных систем с газовой изоляцией.

Альтернативные диэлектрические (рутинные) испытания с использованием потенциальных газов и пригодных для повторного использования изоляционных материалов и их повторного использования для улучшенных систем с элегазовой изоляцией.

Похожие записи:

Управляемый стабилизатор напряжения tl431 (on semiconductor) Uln2803a описание на русском Какими способами можно проверить диод мультиметром Проверка высоковольтного трансформатора микроволновки мультиметром и другими приборами Российские электрические розетки против американских розеток Стандарты маркировки резисторов по сопротивлению и мощности: описание и расшифровка