Элегазовые выключатели: виды + правила и особенности эксплуатации

Содержание

Преимущества и недостатки использования ЭВ

Элегазовые выключатели, как и другие типы электрораспределительных устройств, имеют ряд преимуществ и недостатков. При выборе установки производят необходимые расчеты и, кроме технических характеристик и конструкционных особенностей, учитывают плюсы и минусы моделей.

Галерея изображений
Фото из
Элегазовые выключатели отличаются универсальностью – их используют вне зависимости от напряжения сети

Чтобы погасить электрическую дугу при наступлении аварийного случая, элегазовому устройству необходимы доли секунды

Все части установки способны работать без ремонта на протяжении десятилетий, а элегаз не требует регулярной замены

Элегазовые дугогасительные устройства легко справляются с отключением высоковольтных систем. Для сравнения – вакуумные аналоги не выдерживают высокого напряжения

Универсальное применение в высоковольтных системах

Оперативность выполнения рабочих функций

Надежность и долговечность конструкции

Работают с током высокого напряжения

Выключатели элегазового типа функционируют в сложных условиях с периодическими вибрациями, низкими температурами (с подогревом), в пожароопасных зонах.

К недостаткам относят высокую стоимость наполнителя – элегаза, специфику монтажа на щит или фундамент, необходимость определенной квалификации операторского состава.

ВБ-110 Выключатели баковые элегазовые

Выключатель элегазовый ВБ-110-40/3150 УХЛ1 и У1 с пружинным приводом типа ППрА-2000 и встроенными трансформаторами тока предназначен для эксплуатации в открытых и закрытых распределительных устройствах в сетях переменного тока частотой 50 Гц с номинальным напряжением 110 кВ, в районах с умеренным и холодным климатом.

Выключатели выполнены с размещением дугогасительного устройства и трансформаторов тока во вводах, что соединяет в себе следующие преимущества: компактность при транспортировке и установке на объекте; высокая заводская готовность и низкие затраты на монтаж и наладку.Баки полностью теплоизолированы кожухом — для районов с холодным климатом.

Основные технические характеристики:

  • Номинальное напряжение Uном, кВ 110
  • Номинальный ток Iном, А 3150, 2500
  • Номинальный ток отключения Iо,ном, кА 40
  • Ресурс по механической стойкости 10 000 циклов

Встроенные трансформаторы тока ТВ-110:

  • Номинальный первичный ток, А от 100 до 2000
  • Номинальный вторичный ток, А 1 и 5
  • Количество вторичных обмоток до 6
  • Номинальная вторичная нагрузка, ВА от 5 до 50
  • Класс точности от 0,2S
  • Номинальная предельная кратность защитных обмоток до 30
  • Коэффициент безопасности приборов измерительных обмоток 10

Особенности конструкции:

  • Дугогасительное устройство размещено внутри ввода
  • Трансформаторы тока размещены в среде SF6 внутри второго ввода
  • Бак, объединяющий вводы, имеет жесткую, компактную, шарообразную конструкцию, что в 2,5 раза снижает затраты на баковый конструктив
  • Для исполнения УХЛI (-60 °С) выключатель имеет кожухи, полностью тепло- и ветроизолирующие шарообразный бак
  • Габариты выключателя позволяют доставлять изделие на объект в полной заводской готовности обычным автотранспортом.

Преимущества

  • Минимальное обслуживание
  • Высокие эксплуатационные характеристики
  • Пригоден для эксплуатации во всех климатических зонах
  • Снабжен простым и надежным приводом
  • Высокая сейсмостойкость

Баковый элегазовый выключатель ВБ-110-40 отвечает требованиям следующих нормативных документов:

  • Стандарты МЭК
  • ГОСТ Р 52565-2006 «Выключатели переменного тока на напряжения от 3 до 750 кВ»
  • ГОСТ 1516.3-96 «Электрооборудование переменного тока на напряжения от 1 до 750кВ. Требования к электрической прочности изоляции»
  • ГОСТ 8024-90 «Аппараты и электротехнические устройства переменного тока на напряжение свыше 1000В. Нормы нагрева при продолжительном режиме работы и методы испытаний»
  • ГОСТ 15150-69 «Машины, приборы и другие технические изделия. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды»
  • ГОСТ 12.2.007.0-75 12.2.007.3-75 «Изделия электротехнические. Требования по безопасности»
  • ГОСТ 16962.1-89 «Изделия электротехнические. Методы испытаний на устойчивость к климатическим внешним воздействующим факторам»
  • ГОСТ 1516.2-97 «Электрооборудование и электроустановки переменного тока на напряжение 3кВ и выше. Общие методы испытаний электрической прочности изоляции»
  • ПБ 10-115-96 «Правила устройств и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением»
  • ТУ 3414-003-00213606-2009
Наименование параметра Значение
Номинальное первичное напряжение Uhom, кВ 110
Наибольшее рабочее напряжение UhP, кВ 126
Номинальный ток, 1ном, А 3150
Номинальный ток отключения, 1о,мом, А 50
Процентное содержание апериодической составляющей Рн, %, не более 45
Параметры тока включения, кА, не более: — наибольший пик ie.H 125
— начальное действующее значение периодической составляющей 1в.н 50

Параметры сквозного тока короткого замыкания:

— наибольший пик (ток электродинамической стойкости) 1д, кА 125
— среднеквадратичное значение тока за время его протекания (ток термической стойкости), 1т, кА 50
— время протекания тока термической стойкости, с 3
Испытательное напряжение промышленной частоты 50 Гц, кВ 230
Испытательное напряжение грозового импульса, кВ 520
Минимальная бестоковая пауза при быстро- действующем повторном автоматическом включении (БАПВ) t6T, с 0,3
Разновременность работы полюсов, с, не более: — при включении 0,03
— при выключении 0,02
Собственное время включения tec, с, не более 0,08
Нормированный ток отключения ненагруженной воздушной линии, А 31,5
Ресурс выключателя по механической стойкости (число ЦИКЛОВ B-tn-O) 10000
Допустимые статические силы тяжения проводов, Н:

— в горизонтальной плоскости вдоль оси полюса (ввода)

1250
— в горизонтальной плоскости перпендикулярно оси полюса 750
— вертикальная 1000

Габаритные размеры выключателей баковых серии ВБ

Конструктивные особенности

Каждая модификация низковольтного и высоковольтного вакуумного выключателя различается по своей компоновочной схеме. Это связано с работой при разном номинале значения тока и напряжения. Производители тоже не остаются в стороне. Каждый реализует свои инновационные идеи в железе, что сказывается на комплектности аппарата дополнительными элементами и компоновке. Мы же не будем разбираться в , а посмотрим на конструкцию аппарата в целом и разберемся, как он устроен и работает.

Выключатель состоит из общего корпуса с приводом коммутации, на котором закреплены 3 полюса силовых цепей. Внутри каждого установлена герметичная вакуумная камера, состоящая из контактной группы и специальных экранов, защищающих внутренние изолирующие поверхности от металлического налета, вследствие эрозии контактов.

Контактная система включает 2 элемента: неподвижный контакт, жестко закрепленный к нижнему фланцу, и подвижный, соединенный с верхним фланцем так, что герметичность вакуумной дугогасительной камеры не нарушается.

Конструкция вакуумного выключателя включает два элемента: подвижный и неподвижный контакты. Устройство оснащается тремя полюсами, на каждом из которых имеются пофазно установленные электромагнитные приводы. Эти приводы монтируются на одном основании.

Читать далее: Грунтовка бетоноконтакт кнауф технические характеристики

Размещенные внутри прибора фазные приводы соединяются друг с другом за счет вала, который осуществляет синхронизацию фаз и защищает от неполных фаз. Кроме того, вал предназначен для механической блокировки расположенных поблизости распределительных систем и управления индикацией расположения контактов.

В качестве примера рассмотрим особенности вакуумного выключателя от (серия BB/TEL).

Условные обозначения:

  1. Вакуумная камера с функцией дугогашения.
  2. Основание.
  3. Крышка.
  4. Вал синхронизации.
  5. Дополнительные контакты.
  6. Блокировочная тяга.
  7. Привод.
  8. Узел блокировочный торцевой.

На рисунке видно, что вакуумный выключатель нагрузки включает в себя три полюса, которые имеют пофазно встроенные приводы электромагнитного типа. Приводы установлены на общем основании. Все приводы соединяются друг с другом при помощи вала.

Особенности одного из полюсов с номинальным током 2 тысячи ампер показаны на рисунке ниже.

  1. Вывод в верхней части.
  2. Дугогасящая камера, вмонтированная в полые изоляторы. Подвижные контакты за счет изоляционных тяг скреплены жестким соединением с приводами.
  3. Дополнительные контакты.
  4. Кулак.
  5. Блокировочная тяга.
  6. Вал синхронизации.
  7. Электромагнитный вал, оснащенный защелкой на магните.
  8. Пружина для прижатия контактов.
  9. Пружина отключения контактов.
  10. Приводной якорь.
  11. Кольцевой магнит.
  12. Приводная катушка.
  13. Плоский привод.
  14. Тяговый изолятор.
  15. Опорное изолирующее устройство.
  16. Нижний вывод.

Магнитный привод может располагаться в одном из двух положений: «включено» или «выключено». Закрепление якоря в указанных положениях осуществляется без использования механических щеколд. Фиксация возможна благодаря упругой пружине в положении «выключено» и кольцевому магниту в положении «включено». Подключение и отключение производится за счет передачи управляющих импульсов разнополярных напряжений на обмоточную катушку привода.

Основные физико-химические свойства элегаза.

Элегаз (шестифтористая сера,  SF6) — газ без цвета и запаха. В нем содержится 21,95 % серы и 78,05 % фтора. Его молекулярная масса 146,06. При абсолютном давлении р — 0,229 МПа и выше (давление тройной точки) элегаз в зависимости от температуры может находиться во всех трех агрегатных состояниях (твердом, жидком и газообразном). При давлении 0,229 МПа температура тройной точки составляет 222,95 К, а теплота парообразования в ней 120 Дж/г. Плотность элегаза при Θ = 273 К и р = 0,1 МПа составляет 6,56 кг/м3. Абсолютная диэлектрическая постоянная еа = 1,0021. Критическое давление равно 3,71 МПа, а критическая температура составляет 318,7 К. Полное число степеней свободы молекулы элегаза равно 36. Из них три степени свободы — в поступательном движении, три — во вращательном, а остальные — в колебательном. Диаметр молекулы элегаза равен 5,33 А.

Для обеспечения стабильного переходного сопротивления поверхности скользящих контактов рекомендуется никелировать. Так как основными продуктами разложения элегаза в электрическом разряде являются фтористые соединения, то не рекомендуется использовать в элегазовой аппаратуре в качестве конструкционных материалы, содержащие кремний, такие как стекло, стеклопластики, кварцевый песок, в качестве наполнителя для эпоксидных компаундов. Поверхность фарфора желательно защищать от воздействия продуктов разложения.
Практически не подвержены действию продуктов разложения элегаза изоляционные материалы на основе лавсана. Хорошо зарекомендовали себя фторопласт, эпоксифторопласт, полиуретан, уретановые эластомеры, композиции на основе полидивинилового и полидивинилизопренового каучуков, резины НО-68, В-14, 1225А, 1345, 1376, 1481. Из эпоксидных смол стойкими к продуктам разложения элегаза являются смолы ЭДЛ, ЭД-6, нестойкими — циклоолифатическая СУ-175, НПС-609-21М, ЭД-5. Поэтому для изоляторов элегазовой аппаратуры рекомендуется использовать смолы ЭДЛ и ЭД-6 с наполнителями типа волластонита, кордиерита, муллита, фтористого кальция и электрокорунда белого, особенно с двумя последними.
При реально встречающемся в нормальной эксплуатации оборудования с элегазовой изоляцией содержании продуктов разложения элегаза допускается применять практически любые металлы в качестве конструкционных. При этом предполагается, что содержание кислорода в элегазе в процессе эксплуатации не превышает 0,03 весовых процента, а точка росы для паров воды не выше —40 °С. Сохранение содержания паров воды и продуктов разложения в элегазе в процессе эксплуатации достигается с помощью осушителей при запуске газа, технологии изготовления и монтажа оборудования, гарантирующих утечку газа не более 3 % в год, встроенных в оборудование фильтров — поглотителей продуктов разложения.
В качестве осушителя элегаза от паров воды и поглотителя продуктов разложения элегаза может быть рекомендован цеолит NaX. Его поглотительная способность составляет; по воде около 10 % сухой массы и по продуктам разложения около 6 %. В связи с сильной зависимостью количества образующихся продуктов разложения от чистоты газа и типа конструкционных материалов сформулировать конкретные рекомендации по необходимому количеству поглотителя затруднительно. Можно лишь привести конкретный пример, что коммутация тока 31,5 кА в выключателе на напряжение 110 кВ приводит к разложению 5—7 см3 элегаза на 1 кДж выделяемой в дуге энергии

Появление в элегазе в процессе эксплуатации АВН вредных для человека примесей (фторидов) является существенным недостатком элегаза как дугогасящей и изолирующей среды и требует особых мер предосторожности при ревизии элегазового оборудования (применения противогазов, защитных перчаток и других мер по технике безопасности).
Основные химико-физические свойства элегаза приведены в табл. 6. Таблица 6

Физико-химические свойства газообразного элегаза * Давление р — в МПа

Таблица 6. Физико-химические свойства газообразного элегаза * Давление р — в МПа.

Факторы, влияющие на электрическую прочность элегаза при заданном его давлении, можно условно разделить на две группы: физико-химические и механические. К первой группе относятся температура элегаза, примеси в нем других газов, включая пары воды, материал электродов. Ко второй группе относятся степень шероховатости поверхности электродов и число диэлектрических и проводящих частиц в объеме элегаза и на поверхности электродов. Влияние части перечисленных факторов на напряженность зажигания разряда уже рассмотрено.

Конструкция элегазового выключателя

По конструкции различают колонковые и баковые выключатели. Колонковые ни внешне, ни по размерам принципиально не отличаются от маломасляных, кроме того, что в современных элегазовых выключателях 220 кВ только один разрыв на фазу. Баковые элегазовые выключатели имеют гораздо меньшие габариты по сравнению с масляными, имеют один общий привод на три полюса, встроенные трансформаторы тока.

В элегазовых выключателях применяются различные способы гашения дуги в зависимости от номинального напряжения, номинального тока отключения и эксплуатационных особенностей в месте установки. В элегазовых дугогасительных устройств в отличие от воздушных дугогасительных устройств при гашении дуги прохождение газа через сопло происходит не в атмосферу, а в замкнутый объем камеры, заполненный элегазом при относительно небольшом избыточном давлении. По способу гашения дуги в элегазе различаются следующие элегазовые выключатели:

  • автокомпрессионные с дутьем в элегазе, создаваемым посредством компрессионного устройства (элегазовые выключатели с одной ступенью давления);
  • в которых гашение дуги в дугогасительных устройствах обеспечивается вращением её по кольцевым контактам под действием поперечного магнитного поля, создаваемого отключаемым током (элегазовые выключатели с электромагнитным дутьем);
  • с дугогасительным устройством продольного дутья, в котором предварительно сжатый газ поступает из резервуара с относительно высоким давлением элегаза (элегазовые выключатели с двумя ступенями давления);
  • с дугогасительным устройством продольного дутья, в котором повышение давления элегаза происходит за счет разогрева газовой среды дугой отключения в специальной камере (элегазовые выключатели с автогенерирующим дутьем).

Привод выключателя

Приводы выключателей обеспечивают управление выключателем — включение, удержание во включенном положении и отключение. Вал привода соединяют с валом выключателя системой рычагов и тяг. Привод выключателя должен обеспечивать необходимую надежность и быстроту работы, а при электрическом управлении — наименьшее потребление электроэнергии.

В элегазовых выключателях применяют два типа привода:

  • пружинный привод, управляющим органом которого является кинематическая система рычагов, кулачков и валов;
  • пружинно-гидравлический привод, управляющим органом которого является гидросистема.

Элегазовые выключатели принцип действия

Метод гашения дуги разнообразными газовыми смесями давно известен как в научной физике, так и производственном процессе.

Современное оборудование, имеющее внутри себя подготовленный газ, широко используют в производственных целях для предотвращения аварийных ситуаций.

Но то, какие именно процессы в этот момент происходят в самом приборе, известно далеко не всем. Потому ниже мы рассмотрим принципы, на которых основан такой прибор как элегазовый выключатель.

Особенности конструкции

Элегазовый выключатель – прибор, предназначенный для контроля и осуществления надзора за высоковольтными электросетями. По своим конструкционным принципам он близок к масляному выключателю, но вместо масляной смеси внутри находится газ. Также подобное сравнение показывает, что элегазовый аппарат порядком долговечнее и требует меньшего ухода.

Обычно в качестве газа применяют серу, но существую и иные смеси.

Существуют следующие разновидности конструкции:

Также данный прибор классифицируют исходя из метода гашения:

  • вращающий;
  • воздушный;
  • продольный.

Принцип работы и сфера применения

Работа устройства основана на изоляции фаз методом использования элегаза.

Детально принцип работы колонкового выключателя выглядит следующим образом:

  1. Поступление сигнала выключения заставляет сигналы камер разомкнуться.
  2. После этого встроенные контакты прибора создают дугу.
  3. Среда с активированной дугой заставляет газ активно делится на частицы.
  4. Вызванное этим процессом высокое давление, снижает саму качественную проводимость среды и дуга тухнет.

В некоторых конструкциях предусмотрен отдельный компрессор, который помогает нагнетать ситуацию в приборах работающих не низком давлении. Также, при газовом дутье применяется шунтирование, благодаря которому сила тока выравнивается и процесс стабилизируется.

Принципы работы колонковых устройств несколько отличаются:

  • контроль прибора осуществляется трансформаторами и дополнительными приводами. Такой подход обеспечивает возможность удерживания дуги в рамках определенной мощности, а также контролируемое выключение и включение всей сети;
  • сами приводы бывают гидравлическими и пружинными. Сугубо пружинные механизмы полностью построены на механических сочленениях, потому они конструктивно простые и надежные. Гидравлические приводы — являются дополненной гидравликой версией пружинного механизма.

Гидравлическая система более надежна благодаря гидравлической страховке, но при этом обременена рисками, связанными с ней же.

Достоинства и недостатки

Любой механизм или прибор обладает рядом преимуществ и недостатков.

В нашем случае к первым относят:

  1. Многофункциональность – напряжений, с которыми не мог бы справиться прибор, попросту не существует.
  2. Скорость – скорость реакции элегаза измеряется тысячными секунды, что позволяет произвести аварийное отключение в действительно короткие сроки.
  3. Пожаробезопасность и устойчивость к вибрации.
  4. Срок эксплуатации – корпус устройства надежно защищен, а контакты, защищаемые газовой средой, не подлежат износу в принципе.
  5. Работоспособность в сетях высокого напряжения – те же вакуумные приборы этого не могут.

На этом лучшие особенности такого выключателя заканчиваются, потому перейдем к недостаткам:

  1. Цена – сама элегазовая смесь стоит дорого, при этом и работы по созданию прибора являются достаточно затратными, потому этот выключатель достаточно дорогой.
  2. Низкие температуры – самый большой минус этого аппарата. Прибор в принципе не способен работать при маленьких температурах, ведь они сильно влияют на физические свойства содержимого, нарушая работоспособность всей системы.
  3. Дорогое обслуживание – работы по ремонту устройств данного типа достаточно редкое явление. Его конструктивные особенности помогают ему оставаться надежным почти всегда, но если ремонт необходим – он будет стоить очень дорого. Во-первых, производить такой ремонт можно только высокоточной техникой, которая сама по себе редкость, во-вторых, специалисты, умеющие обращаться с этой техникой, также просят высокую плату.
  4. Дорогой монтаж – ситуация полностью аналогична обслуживанию. Монтаж крайне сложен в исполнении, потому работы по подготовке специальной платформы может производить только профессионал.

Подробнее ознакомиться с устройством и принципом действия элегазового выключателя вы можете на видео ниже:

Напоследок

Надеемся, что теперь для вас не осталось пробелов в теоретических принципах работы элегазовых выключателей высокого напряжения.

Принцип работы элегазового выключателя и его использование

Принцип работы элегаза основан на изоляции фаз вследствие газового потока. Простыми словами, в момент аварийного сигнала, контакты элегаза открываются для прохождения электро-дуги.

В среде элегаза под воздействием высокого давления и состава среды, электро-дуга распадается на крошечные фрагменты и полностью исчезает. Затем компрессорные установки выравнивают напряжение сети, которая дальше продолжает бесперебойную работу.

Рекомендуем детально ознакомиться со схемой выше, на которой наглядно продемонстрирована маркировка каждого компонента устройства.

В отношение баковых устройств, можно сказать, что контроль дуг осуществляется посредством встроенного трансформатора. Он работает в качестве регулятора, которые самостоятельно определяет когда отключать напряжение и гасить дугу.

Данный тип устройства делиться на подвиды: 1-с пружиной, 2-с пружинно-гидравлическим управлением. Первый вариант принято считать более долговечным и весь принцип контроля основан на чистой механике.

Второй вид принято считать более качественным и надёжным, поскольку его работа частично выполняется автоматической гидравликой.

Правила обслуживания элегазового выключателя

Обслуживание элегазовых выключателей регламентируется Правилами устройства электроустановок (ПУЭ) 1.8.21.

При подключении системы следует проверить присутствие в баке минимального давления — без этого прибор сломается. Во избежание предупреждений конструкцией предусмотрена сигнализация, предупреждающая о критическом значении давления. Имеется также манометр для визуального контроля.

Шкаф привода содержит не позволяющие возникнуть конденсату на ответственных механизмах нагревательные элементы. Оператор ЭВ обязан следить за постоянной работой нагревателей и не допускать их выключения.

При осмотре ЭВ следует:

  • проконтролировать состояние внешней защиты;
  • убрать загрязнения при их наличии;
  • устранить повреждения;
  • выяснить и устранить причину нагрева контактов при наличии такового;
  • если обнаружены посторонние шумы и треск — выявить их источник;
  • проверить целостность металлической опорной рамы, поскольку она одновременно и часть контура заземления;
  • снять показания манометра и сверить их с указанными производителем паспортными данными;
  • проверить, исправны ли приборы управления и контроля, отремонтировать или заменить вышедшее из строя

При падении давления газа его запасы в камере пополняется.

Баковые элегазовые выключатели серии ВТБ-110 – ЗАО «ЗЭТО»

Предназначены для выполнения включений, отключений и циклов АПВ в нормальных и аварийных режимах в сетях трехфазного тока с заземленной нейтралью частотой 50 Гц и напряжением 110 кВ. Климатические исполнения – УХЛ и У категории размещения 1, при этом:

  • рабочий диапазон температуры окружающего воздуха: верхний – плюс 40 0С, нижний – минус 60 0С для исполнения УХЛ и минус 45 0С для исполнения У;
  • наибольшая высота установки над уровнем моря – 1000 м;
  • скорость ветра: в условиях отсутствия гололеда – не более 40 м/с, в условиях гололеда с толщиной корки льда до 20 мм – не более 15 м/с;
  • интенсивность сейсмического воздействия – не более 9 баллов по MSK–64.

Выключатели не предназначены для коммутации шунтирующих реакторов и конденсаторных батарей.

Конструктивные особенности

  • Выключатели состоят из трех полюсов (колонн), установленных на общей раме и управляемых одним пружинным приводом ППрМ, встроенные трансформаторы тока располагаются в изоляционных покрышках (с одной стороны фаз), а дугогасительные устройства — в других изоляционных покрышках (с противоположной стороны).
  • Обеспечивают низкий уровень утечек элегаза – не более 0,5% в год.
  • Исполнение – взрывобезопасное.
  • Стальные части выключателей и опорные металлоконструкции имеют коррозионно-стойкие покрытия.
  • Обеспечивают отключение емкостных токов без повторных пробоев, имеют низкие перенапряжения.
  • В приводе автоматического управления двух ступеней имеется антиконденсатный и основной обогревы шкафа привода и контроль их исправности.
  • Комплектующие изделия и приборы закупаются у ведущих отечественных и зарубежных производителей.
  • Конструкция выключателей позволяет осуществлять их поставку Заказчику в удобной таре минимальных объемов при минимальных транспортных затратах, а также обеспечить удобный и оперативный монтаж и ввод в эксплуатацию под руководством шефинженера.
  • Гарантийный срок – 5 лет.

www.zeto.ru

Свойства

Гексафторид серы (также элегаз или шестифтористая сера, SF6)
бесцветный, нетоксичный, негорючий тяжелый газ, при нормальных условиях в 6 раз тяжелее воздуха.

Молекула имеет октаэдрическую конфигурацию. Чрезвычайно химически инертен. Не взаимодействует с щелочами, кислотами, окислителями, восстановителями. Устойчив к действию расплавленного натрия. Не реагирует с расплавленными алюминием и магнием, защищает их от воздействия кислорода атмосферы. Гексафторид серы очень слабо растворяется в воде; растворяется в неполярных органических растворителях. При атмосферном давлении возгоняется из твердого состояния в газообразное, минуя жидкость.

Обладает высокими электроизолирующими и дугогасящими свойствами, высоким напряжением пробоя, при этом практически инертен — инертность выше чем у азота и немного не дотягивает до инертности гелия, при этом гораздо дешевле.

Разлагается при температуре выше 1100 °С. Газообразные продукты разложения элегаза ядовиты и обладают резким, специфическим запахом. Элегаз не поддерживает горения и дыхания. При накоплении его в производственных помещениях может возникнуть кислородная недостаточность.

По ГОСТ 12.1.007-76 по степени воздействия на организм элегаз относится к 4 классу опасности, к которому принадлежат вещества малоопасные. Предельно допустимая концентрация (ПДК) в воздухе рабочей зоны производных помещений 5000 мг/м³.

Предельно допустимая концентрация в атмосферном возхдухе — 0,001 мг/м³.

В соответствии с Правилами технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации помещения с ячейками комплектных распределительных устройств с элегазовой изоляцией (КРУЭ) должны быть оборудованы устройствами, сигнализирующими о недопустимой концентрации элегаза и включающими приточно-вытяжную вентиляцию.

Экологические характеристики:

Потенциал разрушения озонового слоя ODP = 0

Потенциал глобального потепления GWP = 24 900, входит в число так называемых «новых газов» Киотского протокола.

Основные свойства:

Химическая формула SF6
CAS № 2551-62-4
№ ООН 1080
Молекулярная масса 146,06 г/моль
Плотность газа при 20 °C , давлении 1 атм. 6,139 г/л
Температура плавления при 0,227 МПа -50,8 °С (222 К)
Критическая температура 45,6 °С (318 К)
Температура сублимации -63,8 °С (209 К)
Критическое давление 3.76 МПа
Критическая плотность 740 кг/м³
Плотность при температуре 20 °C и атмосферном давлении 6.139 г/л
Плотность твердого продукта при -195,2°С 2,683 г/см³
Плотность жидкого продукта при -50 °С 1,878 г/см³
Теплота образования -1221,66 кДж/моль
Теплота испарения при 20 °С 9,6419

Физико-химические показатели по ТУ 6-02-1249-83 (элегаз повышенной чистоты)

Наименование показателя Норма Фактические
Массовая доля шестифтористой серы, %, не менее 99,9 99,99
Массовая доля примесей кислород, азот, воздух (суммарно), %, не более 0,05 0,01
тетрафторметан, %, не более 0,05 <0,0002
Массовая доля воды, %, не более* 0,0015* <0,0005
Кислотность в пересчете на массовую долю фтористого водорода, %, не более 0,00003 <0,00001
Массовая доля гидролизуемых фторидов в пересчете на массовую долю фтористого водорода, %, не более 0,0001 <0,00002
Токсичность не токсичен

Фактически в большинстве случаев содержание примесей в выпускаемом по данному ТУ элегазе существенно меньше допускаемых нормативных значений.

Физико-химические показатели по международным стандартам

(Элегаз – гексафторид серы (SF6) технического качества для использования в электрическом оборудовании. Технические условия IEC 60376(2005) и др.)

Grade Classificastion Qualified Technical Grade High-purity Grade
SF6 Content, % min. 99.8 min. 99.9 min. 99.99
Air Content, % max. 0.05 max. 0.03 max.0.003
CF4 Content, % max. 0.05 max. 0.03 max. 0.003
Moisture Content, ppm max. 8 max. 2 max. 1
Acid Content, ppm ( in terms of HF) max. 0.3 max. 0.3 max. 0.3
Hydrolysable Fluoride Content, ppm max. 1.0 max. 0.3 max. 0.3
Mineral Oil Content, ppm max. 10 max. 3 max. 3
Toxicity non- toxic

Европейские стандарты (EN)

EN 60376:2005 Технические условия на элегаз (SF6) технического сорта для электрического оборудования
EN 60480:2004 Руководство по проверке и обработке элегаза (SF6), взятого из электротехнического оборудования, и технические условия на его повторное использование

Стандарты Международной электротехнической комиссии (IEC)

IEC 60376:2005 Технические условия на элегаз (SF6) технического сорта для электрического оборудования
IEC 60480:2004 Руководство по проверке и обработке серы шестифтористой (SF6), взятой из электротехнического оборудования, и технические условия на ее повторное использование

Выводы и полезное видео по теме

Как устроены элегазовые выключатели, по какому принципу происходит гашение дуги и какие бывают виды устройств, вы можете узнать из полезного и информативного видео.

Обзор элегазовых выключателей с описанием устройства и принципа работы:

Особенности конструкции установок:

Как производится монтаж выключателя:

Для работы высоковольтных сетей в нормальных и аварийных режимах используют элегазовые выключатели. Они выходят с заводского конвейера в полной эксплуатационной готовности и предназначены для работы в разнообразных климатических зонах, от тропической до холодной, поэтому активно применяются промышленными компаниями различных стран.