Низкое давление элегаза

Элегаз и его применение. Свойства и производство

Низкое давление элегаза
Разместить публикацию Мои публикации Написать

Элегаз (электротехнический газ) представляет собой бесцветный, без запаха, не горючий газ, который при нормальном атмосферном давлении и температуре 20 °C в 5 раз тяжелее воздуха и обладает в 5 раз большей, чем у воздуха молекулярной массой. Соединение было впервые получено и описано французским химиком Анри Муассаном в ходе работ по изучению свойств фтора в конце XIX века.

Химически элегаз представляет собой шестифтористую серу SF6 (рис. 1). Соединение не стареет, т. е.

не меняет своих свойств с течением времени, при электрическом разряде распадается, но быстро рекомбинирует (процесс, обратный ионизации), восстанавливая первоначальную диэлектрическую прочность, по этой причине элегаз является основным изоляционном материалом в коммутационном оборудовании 35 кВ и выше.

Производство элегаза

Получение элегаза осуществляется следующими способами:

  • – основной промышленный метод получения: в результате прямой реакции между расплавленной серой и газообразным фтором, полученным при его электролизе (сжигание серы в потоке фтора – рис. 2). Реакция проходит при температуре 138 – 149 °C в стальном горизонтальном реакторе (крекинг – печь). Реактор разделен перегородкой на камеру загрузки и камеру сгорания. Камера загрузки имеет люк для загрузки серы и электронагреватель для ее плавления. Камера сгорания имеет сопло для подачи фтора, охлаждаемое водой, термопару и конденсатор для возгонов серы, расположенной над камерой. Расплав серы поступает из камеры загрузки в камеру сгорания через отверстие внизу перегородки, закрытое расплавом, что исключает выход фтора в камеру загрузки. Несмотря на свою простоту, данная конструкция реактора имеет некоторые недостатки, а именно:
    • фторирование серы идет на поверхности расплава с выделением большого количества тепла, которое вызывает усиленную коррозию реактора фтором на границе раздела фаз;
    • при увеличении производительности реактора возникает проблема отвода большого количества тепла и подбора коррозионностойкого материала реактора;
    • еще одним недостатком метода является то, что при таком синтезе элегаза попутно образуются и другие фториды – S2F2, SF2, SF4, и S2F10, а также примеси из-за присутствия влаги, воздуха и угольных анодов, используемых для электролиза фтора. Концентрация этих веществ невелика, в среднем составляет 0,01 – 0,1% по объему. Но если химически чистый элегаз нетоксичен и является весьма инертным соединением, которое до температуры 300°С не реагирует ни с какими материалами, то примеси могут изменить упомянутые свойства продукта и даже сделать его непригодным для использования. Поэтому необходима тщательная очистка производимого элегаза. Состав чистого элегаза регламентируется ТУ 6-02-2-686-82 и стандартом МЭК 6о 376 (отсутствие токсичных примесей, имеющих место в технологии его производства, гарантируется заводом – изготовителем на основе биологического контроля партии);
  • по реакции фтора с четырехфтористой серой SF4 в присутствии катализатора;
  • термическим разложением SF5CI при 200…300 °C;
  • фторированием соединений серы (например, COS). Данный способ безотходного производства элегаза, основанный на повторном фторировании загрязняющих продуктов, в Российской Федерации пока не используется, как и предыдущие два.

Физические и химические свойства элегаза

Элегаз является чрезвычайно химически инертным соединением. Он не взаимодействует с щелочами, кислотами, окислителями, восстановителями, устойчив к действию расплавленных металлов. Элегаз так же очень слабо растворяется в воде и взаимодействует лишь с органическими растворителями.

Соединение распадается при температуре выше 1100 °С. Газообразные продукты распада элегаза ядовиты и обладают резким, специфическим запахом. Элегаз не поддерживает горения и дыхания, поэтому 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 малоопасные вещества. Предельно допустимая концентрация (ПДК) в воздухе рабочей зоны производных помещений 5000 мг/м3. Предельно допустимая концентрация в атмосферном воздухе – 0,001 мг/м3.

Рис.3

Напряжение пробоя (кВ)

Напряжение пробоя и функция давления для неоднородного электрического поля

https://www.youtube.com/watch?v=K823hXfijhw

Захватывая электроны, элегаз образует малоподвижные ионы, которые медленно разгоняются в электрическом поле и развитие электронных лавин затруднено.

Значительная диэлектрическая прочность элегаза обеспечивает высокую степень изоляции при минимальных размерах и расстояниях, что позволяет уменьшить массу и габариты электротехнического оборудования, а хорошая способность гашения дуги и охлаждаемость элегаза увеличивают отключающую способность коммутационных аппаратов и уменьшают нагрев токоведущих частей.

Применение элегаза позволяет при прочих равных условиях увеличить токовую нагрузку на 25% и допустимую температуру медных контактов до 90°С (в воздушной среде 75°С) благодаря химической стойкости, негорючести, пожаробезопасности и большей охлаждающей способности элегаза.

В электрическом поле элегаз обладает способностью захватывать электроны (количество носителей заряда уменьшается), что и обусловливает его высокую электрическую прочность (на примере сравнения с азотом – рис. 3).

При увеличении давления электрическая прочность элегаза возрастает почти пропорционально давлению и может быть выше электрической прочности жидких и некоторых твердых диэлектриков.

Однако это преимущество становится недостатком элегаза при низких температурах по причине перехода его в жидкое состояние и потере изоляционных свойств, что определяет дополнительные требования к температурному режиму элегазового оборудования в эксплуатации. На рис. 4 приведена зависимость состояния элегаза от давления и температуры.

Как видно из рис. 4, температура сжижения элегаза при избыточном давлении (давлении заполнения оборудования) 0,3 МПа составляет -45 °С, а при 0,5 МПа она повышается до -30 °С. Таким образом, наибольшее рабочее давление и, следовательно, наибольший уровень электрической прочности элегаза в изоляционной конструкции ограничиваются возможностью сжижения элегаза при низких температурах.

В связи с этим, выходом из ситуации является применение смеси элегаза с другими газами, у которых электрическая прочность лишь на 10…15 % ниже прочности чистого элегаза, а допустимое давление резко возрастает. Так, например, у смеси из 30 % элегаза и 70 % азота сжижение при температуре -45 °С наступает при давлении 8 МПа.

Таким образом, допустимое рабочее давление для смеси оказывается примерно в 30 раз выше, чем для чистого элегаза.

Еще одним вариантом повышения надежности работы электрооборудования при температурах – 40 °С и ниже является подогрев элегаза (бак элегазового выключателя во избежание перехода элегаза в жидкое состояние нагревают до плюс 12°С).

Эксплуатационная способность элегаза улучшается в равномерном электрическом поле, поэтому конструкция отдельных элементов распределительных устройств должна обеспечивать наибольшую равномерность и однородность электрического поля.

В неоднородном поле появляются местные перенапряжения электрического поля, которые вызывают коронирующие разряды. Под действием этих разрядов элегаз разлагается, образуя в своей среде низшие фториды (SF2, SF4), вредно действующие на конструкционные материалы коммутационного оборудования.

Во избежание разрядов поверхности отдельных металлических деталей коммутационного оборудования выполняются особо гладкими, они не должны иметь загрязнений, шероховатостей и заусенцев.

Обязательность выполнения этих требований диктуется тем, что грязь, пыль, металлические частицы также создают местные напряженности электрического поля, а при этом ухудшается электрическая прочность элегазовой изоляции.

Теплопроводность SF6 ниже, чем у воздуха, но его полная теплоотдача, в особенности, если учесть конвекцию очень хорошая (как у водорода или гелия), выше чем у воздуха, но ниже чем у азота (рис. 5).

Как видно из графика теплопроводности, при температурах около 2000 К теплоемкость элегаза резко увеличивается вследствие диссоциации (распад молекул на ионы). Поэтому теплопроводность плазмы, а следовательно и дугогасительная способность элегаза в области температур 2000 – 3000 К при прочих равных условиях значительно выше (на два порядка), чем воздуха.

При температурах порядка 4000 К диссоциация молекул заканчивается и начинается рекомбинация молекул.

В этой области температур теплопроводность плазмы еще значительная, идет охлаждение дуги, этому способствует также удаление свободных электронов из плазмы за счет захвата их молекулами элегаза и атомарным фтором. Электрическая прочность промежутка постепенно увеличивается и в конечном счете восстанавливается.

При дальнейшем росте температуры (до 7000 К) теплопроводность плазмы падает, достигая теплопроводности воздуха. Вплоть до температур порядка 8000 – 12 000 К такие процессы уменьшают напряжение и сопротивление горящей дуги в элегазе на 20 – 30% по сравнению с дугой в воздухе.

Особенность гашения дуги в элегазе заключается в том, что при токе, близком к нулевому значению, тонкий стержень дуги еще поддерживается и обрывается в последний момент перехода тока через нуль.

К тому же после прохода тока через нуль остаточный столб дуги в элегазе интенсивно охлаждается, в том числе за счет еще большего увеличения теплоемкости плазмы при температурах порядка 2000 К, и электрическая прочность быстро увеличивается.

Такая стабильность горения дуги в элегазе до минимальных значений тока при относительно низких температурах приводит к отсутствию срезов тока и больших перенапряжений при гашении дуги.

В воздухе электрическая прочность промежутка в момент прохождения тока дуги через нуль больше, но из-за большой постоянной времени дуги у воздуха скорость нарастания электрической прочности после прохождения значения тока через нуль меньше.

4379

Закладки

Источник: https://energoboard.ru/post/532/

Низкое давление элегаза

Низкое давление элегаза

Многие годы пытаетесь вылечить ГИПЕРТОНИЮ?

Глава Института лечения: «Вы будете поражены, насколько просто можно вылечить гипертонию принимая каждый день…

Читать далее »

Гипотония — состояние, характеризующееся понижением артериального давления. Может возникнуть у любого человека, независимо от возраста и пола, под воздействием негативных факторов.

  • Нормы кровяного давления
  • Причины гипотонии
  • Симптомы гипотонии
  • Опасность патологии
  • Способы самостоятельного повышения давления
  • Медикаментозное лечение
  • Рацион
  • Народная медицина

Пониженное давление, в отличие от высокого, не считается опасной патологией, но способно вызвать массу неприятных симптомов, вплоть до потери сознания. Важно при выявлении первых признаков гипотонии своевременно предпринять терапевтические меры.

Нормы кровяного давления

Артериальное кровяное давление — это давление, оказываемое кровью под воздействием работы сердца на стенки сосудов.

Существует два показателя давления:

  • верхнее — при максимальном сокращении сердечной мышцы;
  • нижнее — в момент наибольшего расслабления сердца.

У взрослого человека, не имеющего серьезных отклонений и заболеваний, нормой считается показатель 120(115)/80(75) мм рт. ст.

Гипотония диагностируется при следующих показателях:

  • у женщин — 90/60;
  • у мужчин — 100/65;
  • у пожилых людей — 110/70.

Причины гипотонии

Пониженное кровяное давление взаимосвязано с процессами, происходящими внутри организма, функционированием нервной, сердечно-сосудистой систем.

Гипотония появляется при следующих состояниях:

  1. Снижение количества крови — возникает при ее массивной потере или обезвоживании организма.
  2. Сокращения сердца замедляются, уменьшается их сила — чем слабее и реже сердечная мышца выталкивает кровь, тем ниже давление, оказываемое на стенки сосудов. Патология может возникнуть при длительном периоде покоя.
  3. Плохое функционирование окончаний нервов, считающихся компенсаторным механизмом и контролирующих стабильность давления путем посылания в мозг специальных импульсов. Дисфункция нервных тканей может вызываться внутренним и внешним воздействием.
  4. Резкое и сильное сужение либо сокращение сосудов, из-за чего в артерии попадет малый объем крови.

Данные состояния могут возникать как самостоятельно, так и сразу несколько.

К причинам, вызывающим снижение давления, относят:

  • наличие болезней, проявляющихся гипотонией;
  • регулярные недосыпания, переутомления, попадания в стрессовые ситуации, продолжительную бессонницу, нервное возбуждение;
  • депрессивное состояние;
  • недоедание, обезвоживание, недостаточное количество сахара в крови;
  • дефицит кислорода;
  • прием определенных групп медикаментозных препаратов, чрезмерное употребление седативных средств, успокоительных чаев;
  • употребление продуктов питания, способствующих снижению давления;
  • длительный сон, отсутствие занятий спортом;
  • долгие интеллектуальные нагрузки;
  • тяжелые повреждения, инфекции крови, кровотечения;
  • беременность;
  • отравление;
  • авитаминоз;
  • смену часового пояса, климата.

Симптомы гипотонии

Низкое давление — неопасная патология, однако следует внимательно отнестись к самочувствию при возникновении таких симптомов:

  1. Потери сознания, предобморочных состояний, головокружения.
  2. Головной боли, в особенности, возникающей по утрам (зона распространения болевых сигналов разнообразна — в районе темени, висков, затылка, лба, характер ощущений может быть любым – сдавливающим, мигреневым, тупым, пульсирующим).
  3. Расфокусирования зрения, потемнения, возникновения перед глазами «мушек». Признаки часто появляются при резком изменении положения тела, что свидетельствует об ортостатической гипотонии.
  4. Шума, звона в ушах, появления ощущения донесения звука сквозь стекло, пленку.
  5. Слабости, низкого тонуса, сонливости.
  6. Онемения, похолодания рук и ног.
  7. Синюшности, бледности кожи, низкого пульса.
  8. Чувства нехватки воздуха — человек не может глубоко вдохнуть.
  9. Изжоги, отрыжки воздухом.
  10. Боли, возникающей в зоне груди, сердца, отдышки.

При регулярном понижении кровяного давления могут наблюдаться:

  • быстрые ритмичные движения тела, конечностей, вызванные сокращениями мышц;
  • раздражительность, плаксивость;
  • сбои в координации движений;
  • пошатывания во время ходьбы;
  • трудности при сосредоточении;
  • низкая умственная деятельность, рассеянное внимание;
  • частая зевота.

Серьезной опасности для жизни сниженное давление не представляет, но в некоторых случаях развиваются осложнения:

  • кислородное голодание, вызванное медленным кровотоком;
  • при чрезмерно низких показателях тонометра существует возможность развития почечной недостаточности;
  • частая потеря сознания может спровоцировать серьезные травмы;
  • низкое давление в сосудах при обезвоживании организма вызывает тошноту, рвоту;
  • при дефиците кислорода у беременных женщин возникает опасность для жизни плода;
  • инсульт;
  • кардиогенный шок;
  • в сочетании с медленным пульсом и тахикардией гипотония представляет опасность для жизни.

Для приведения показателей давления в норму редко используются медикаментозные препараты. Для повышения АД специалисты рекомендуют применять гомеопатические средства, лекарственные растения, изменить образ жизни, рацион.

Если давление снизилось резко, существуют экстренные методы первой помощи для его повышения в домашних условиях:

  1. Провести точечный массаж на протяжении нескольких минут — движения должны быть круговыми, мягкими.
  2. Выпить крепкого свежего кофе с лимоном. Напиток не должен быть холодным, пить необходимо маленькими глотками. Вместо кофе можно использовать горячий зеленый чай без различных добавок.
  3. Если давление понизилось сильно, следует прилечь. Ноги должны находиться выше головы — это будет способствовать оттоку крови от конечностей. Вместе с этим можно дышать парами эфирного мятного масла.
  4. Быстро поднять давление крови позволит таблетка кофеина или Цитрамона.

При гипотонии рекомендуется:

  • проводить лимфодренажный массаж либо массаж тела;
  • спать как минимум 8 часов;
  • не вставать после сна резко с постели: нужно полежать, выполнив конечностями медленные, круговые движения, а после зарядки стоит сесть в кровати, потянуться.
  • регулярно прогуливаться на свежем воздухе, заниматься спортивной ходьбой, легким бегом, плаваньем;
  • принимать контрастный душ — помогает побороть чувство недомогания;
  • избегать резких температурных перепадов, по возможности стараться не заходить в жаркие и душные помещения;
  • избавиться от вредных привычек, нормировать режим дня;
  • полноценно завтракать, не пропускать приемы пищи в течение дня.

Медикаментозное лечение

Лекарственные препараты редко применяются при падении артериального давления, но существуют определенные медикаменты, используемые для нормализации состояния:

  • Гутрон;
  • Но-Шпа, Спазмалгон и прочие лекарства, снимающие спазмы;
  • Папазол;
  • Ибупрофен, Найз, другие анальгетики;
  • Камфора;
  • Мезатон;
  • Добутамин.

Пациентам, у которых наблюдается низкое давление, специалисты рекомендуют употреблять настойки:

  • элеутерококка;
  • китайского лимонника;
  • левзеи;
  • женьшеня;
  • родиолы розовой.

Принимать настойки следует при склонности к гипотонии дважды в сутки за 20 – 30 минут до еды. Количество капель зависит от индивидуальных особенностей организма.

Рацион

Чтобы самостоятельно нормализовать низкое давление, можно использовать некоторые продукты питания.

Лучше всего для этого подходят напитки и еда, содержащие кофеин. Помимо кофе и зеленого чая, к таким продуктам относят чай «Каркаде», какао, черный шоколад. В экстренных ситуациях можно выпить «Кока-колы» и «Пепси-колы», однако злоупотреблять газировкой и кофеином нельзя.

Соль и жиры способствуют повышению кровяного давления. Нормализовать состояние при гипотонии можно, рассосав щепотку соли.

Нужно выпивать достаточное количество воды. Жидкость способствует разжижению крови, увеличению ее объема.

Для поднятия давления крови стоит ввести в рацион:

  • творог, сыр;
  • курагу, облепиху, лимон, черную смородину, вишню;
  • рис, гречку;
  • картофель, морковь, бобы, щавель;
  • сливочное масло, яйца;
  • рыбу, икру;
  • печень, красное мясо;
  • свежий гранат или его сок;
  • хрен, лук, чеснок, соленые орешки.

Стоит добавить в меню больше продуктов, содержащих железо, витамины А, D, C, E, P.

Народная медицина

Народная медицина советует бороться с гипотонией при помощи травяных настоев, отваров и экстрактов. Обычно используются такие растения:

  • зверобой;
  • бессмертник;
  • эхинацея;
  • чертополох.

Если у человека часто возникают приступы гипотонии, в первую очередь стоит избавиться от причин, которые вызывают такое состояние.

Важно внимательно относиться к своему здоровью. Если избавиться от патологии самостоятельно не получается, следует обратиться к врачу.

Источник: https://lechenie.gipertoniya-simptomy.ru/lechenie/nizkoe-davlenie-elegaza/

Элегаз – свойства и применение

Низкое давление элегаза

В качестве основного изолятора в электротехнических установках широко применяется смесь фтора и серы, известная как элегаз. При обычной температуре и рабочем давлении он не имеет цвета и запаха, не горючий и практически в 5 раз плотнее и тяжелее воздуха.

Свойства элегаза остаются неизменными в течение неограниченного времени. При попадании в его среду электрического разряда, вначале происходит распад, а затем быстрое восстановление первоначальной диэлектрической прочности.

Благодаря своим качествам, элегаз используется в элегазовых устройствах гашения электрической дуги и является основой элегазовой изоляции.

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.

Какой сварочный инвертор лучше выбрать для дома и дачи

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.

Дугогасительные качества элегаза

При всех одинаковых условиях элегаз обладает значительно большей дугогасительной способностью, по сравнению с обычным воздухом. Основными факторами являются состав плазмы, плотность элегаза, а также теплоемкость, тепло- и электропроводность, находящиеся между собой в температурной зависимости.

При достижении состояния плазмы, наступает распад молекул элегаза. Когда температура достигает 2000 К, происходит резкое увеличение теплоемкости из-за молекулярной диссоциации. Поэтому в температурном промежутке между 2000 и 3000 К теплопроводность плазмы во много раз увеличивается по сравнению с обычным воздухом. При достижении температуры 4000 К диссоциация молекул начинает уменьшаться.

Одновременно в дуге элегаза образуется атомарная сера. Ее низкий потенциал ионизации вызывает такую концентрацию электронов, которая способна поддерживать дугу даже при температуре 3000 К. Дальнейшее повышение температуры приводит к падению теплопроводности плазмы, в результате этот параметр становится таким же, как и у воздуха. Далее вновь происходит увеличение теплопроводности.

За счет этих процессов сопротивление и напряжение горящей дуги в элегазе снижается примерно на 20-30% относительно дуги, возникающей в воздухе.

Подобное состояние удерживается вплоть до температур от 8 до 12 тыс. градусов.

Когда температура плазмы начинает снижаться до 7000 К и далее, в ней соответственно уменьшается концентрация электронов, что приводит к падению электрической проводимости плазмы.

При достижении 6000 К ионизация атомарной серы сильно снижается, а захват электронов свободным фтором, наоборот, усиливается. В этом процессе участвуют также низшие фториды и молекулы элегаза.

Диссоциация молекул завершается при температуре 4000 К, после чего начинается их рекомбинация.

Это приводит к еще большему снижению плотности электроном, поскольку происходит химическое соединение атомарной серы с фтором.

В данном температурном диапазоне характеристики теплопроводности плазмы еще сохраняются на высоком уровне, охлаждение дуги продолжается за счет удаления из плазмы свободных электронов. Их захватывает атомарный фтор и молекулы элегаза. Постепенно происходит увеличение и полное восстановление электрической прочности промежутка дуги.

Промышленное получение элегаза

В основе промышленного метода производства элегаза заложена прямая реакция между газообразным фтором и расплавленной серой.

В этом случае сера сжигается в потоке фтора при температуре 138-149С в специальной крекинг-печи, представляющей собой стальной горизонтальный реактор.

Данное устройство состоит из камеры загрузки и камеры сгорания, разделенных между собой перегородкой. Камера загрузки оборудована люком, через который загружается сера и электрическим нагревателем для плавления.

В камере сгорания имеется сопло, охлаждаемое водой, через которое подается фтор. Здесь же установлена термопара и конденсатор для возгонов серы.

Сама сера в расплавленном виде подается из камеры загрузки в камеру сгорания через специальное отверстие, расположенное в нижней части перегородки.

Отверстие оказывается закрыто расплавленной серой, что предотвращает попадание фтора в камеру загрузки.

Данный реактор, несмотря на простую конструкцию, обладает некоторыми отрицательными качествами. Сера фторируется на поверхности расплава, из-за этого в большом количестве выделяется тепло.

Под его воздействием, а также под влиянием фтора, происходит усиленная коррозия реактора на границе разделения производственного цикла.

Поэтому, когда производительность реактора увеличивается, появляется необходимость в отводе тепла в большом количестве и выборе материала для реактора, устойчивого к коррозии.

Бензогенератор для сварочного инвертора

Избежать подобных недостатков возможно с помощью других способов производства элегаза. Нередко используется реакция фтора и четырехфтористой серы совместно с катализатором, а также термическое разложение соединения SF5CI при температуре 200-300С. Данные способы считаются сложными и дорогостоящими, поэтому на практике используются довольно редко.

Применение элегаза и его влияние на окружающую среду

Элегаз широко используется в коммутационном оборудовании, как наиболее эффективная дугогасящая и изолирующая среда. Благодаря его свойствам, размеры современных распределительных устройств стали значительно компактнее на фоне традиционных образцов оборудования с воздушной изоляцией.

В оборудовании применяются три элегазовые конструкции, принципиально различающиеся между собой. Два первых варианта известны как управляемые системы под давлением и замкнутые системы под давлением. Во время эксплуатации требуется регулярное техническое обслуживание, что приводит к утечкам элегаза.

Третий вариант представляет собой так называемую герметично запечатанную систему, не требующую обслуживания на протяжении всего срока службы. Тем не менее, утечки иногда появляются в результате неисправности сальников или срока эксплуатации свыше 30 лет.

Подобные утечки отрицательно влияют на окружающую среду и вносят свой негативный вклад в создание парникового эффекта. Тем не менее, элегаз продолжает использоваться в высоковольтном оборудовании, поскольку достойной альтернативы ему пока не существует. В настоящее время рассматриваются вопросы по ограничению данного соединения в распределительных устройствах среднего напряжения.

Источник: https://electric-220.ru/news/ehlegaz_i_ego_svojstva/2018-01-11-1430

Элегаз: мифы и реальность — Техника на vc.ru

Низкое давление элегаза

О применении этого газа в энергетике впервые задумались советские инженеры, однако реализована идея была на Западе. В России элегазовое оборудование начали использовать ещё в 1990-е годы, но споры о его опасности не утихают до сих пор.

Гексафторид серы (SF6) бесцветен, не токсичен и не горюч. Название элегаз (электрический газ) он получил благодаря высоким электроизолирующим и дугогасящим свойствам, а также высокому напряжению пробоя.

На первый взгляд SF6 — практически идеальный вариант для электроустановок. Однако из-за высоких затрат на его утилизацию, недостаточной компактности элегазовых устройств и образующихся в процессе их работы токсичных соединений производители начали отказываться от гексафторида серы в пользу более экологичных изоляционных материалов.

Сегодня мы разберём утверждения критиков и попробуем отделить возникшие вокруг элегаза мифы от реальности.

Токсичные соединения

Сам по себе элегаз не токсичен, ГОСТ относит его к малоопасным веществам (четвёртый класс опасности). Инертность гексафторида серы лишь немного не дотягивает до инертности гелия.

Разлагается он при температуре выше 1100°С, так что воздействие электрической дуги приводит к возникновению ядовитых газообразных продуктов — низших фторидов и соединений серы.

Если внутрь заполненной элегазом камеры попадают водяные пары и кислород, могут возникнуть агрессивные соединения фтороводородов, плавиковая кислота и прочие высокотоксичные продукты.

Установленные в современных коммутационных и распределительных устройствах фильтры-адсорберы поглощают влагу и газообразные продукты разложения, а твёрдые оседают в самих аппаратах, никак не сказываясь на их работоспособности.

К тому же устройства с элегазовой изоляцией не требуют частого обслуживания, во многих из них заполненные гексафторидом серы герметичные контейнеры вообще не вскрываются в течение всего срока эксплуатации.

Проблемы возникают во время ремонта, который должны проводить квалифицированные сотрудники с использованием специального оборудования: даже при соблюдении всех мер безопасности утечку токсичных соединений полностью исключить не получится.

Другой проблемой, связанной с токсичными продуктами, остаётся утилизация отработавших своё устройств. Их нельзя просто так выбросить на свалку или разобрать без применения специальных технологий.

Взрывоопасность

Иногда из-за внутреннего короткого замыкания на корпус возникает устойчивая электрическая дуга, которая приводит к резкому росту давления внутри контейнера с элегазом.

Когда гексафторид серы только начинали использовать в энергетике, это создавало проблемы, которые в современных устройствах решены: производители оснащают их клапанами сброса избыточного давления и другими защитными механизмами.

В большинстве случаев они спасают элегазовые устройства от «взрыва», однако в случае заводского брака или неправильного подключения последствия могут быть трагическими.

Опасность для человека

Элегаз отличается высокой текучестью, позволяющей ему просачиваться через уплотнительные соединения или через металлические оболочки контейнеров.

Однако даже в высоковольтных устройствах, где давление в камере достигает семи атмосфер, норма годовой утечки не превышает 1% (на практике ещё меньше). В устройствах среднего напряжения проблем с утечками и вовсе нет.

Предельно допустимая концентрация элегаза в производственных помещениях составляет 5000 мг/м³.

Если он накопится в более высокой концентрации, у персонала может возникнуть кислородная недостаточность: отечественные «Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей» требуют оснащать помещения с ячейками комплектных распределительных устройств с элегазовой изоляцией (КРУЭ) приспособлениями, сигнализирующими о недопустимой концентрации гексафторида серы и включающими приточно-вытяжную вентиляцию.

Вред для окружающей среды

ПДК элегаза в атмосферном воздухе составляет 0,001 мг/м³. Его потенциал разрушения озонового слоя ODP равен 0, а вот потенциал глобального потепления GWP составляет 24 900.

Гексафторид серы входит в число так называемых «новых газов» Киотского протокола. Можно сказать, что как парниковый газ он гораздо опаснее пресловутого CO².

Здесь мы подходим к главной проблеме для окружающей среды — отработанные устройства с элегазом требуют правильной утилизации не только из-за накопившихся в них токсичных продуктов. Даже чистый SF6 нельзя сбрасывать в атмосферу.

Проблемы с утилизацией

Бизнес редко учитывает экологическую опасность решения, если та не бьёт по корпоративному кошельку. Первые элегазовые устройства появились в России более двадцати лет назад и сейчас срок их эксплуатации подходит к концу.

Выбрасывать ячейки на свалку, как мы уже писали, запрещено, что приводит компании к необходимости затрат на их утилизацию. Это довольно серьёзная проблема, если учесть, что массового рынка утилизации элегаза у нас фактически нет. Услуги по переработке будут весьма недешёвыми.

Как жить без элегаза

При напряжении от 110 кВ элегазовые устройства обходятся дешевле вакуумных, а для напряжений от 330 кВ альтернативы элегазу пока не придумали. На среднем напряжении ситуация совершенно иная.

Прогресс не стоит на месте: сочетание вакуумных технологий, воздушной изоляции и современной конструкции установок с минимальным количеством деталей в коммутационном механизме позволяет добиться хороших результатов.

Eaton выпускает комплектные распределительные устройства (КРУ) Xiria с номинальным током сборных шин 630 А для сетей с напряжением до 24 кВ. Они не содержат элегаза и не используют смазку в механизме.

Устройства не требуют частого и сложного обслуживания, что снижает эксплуатационные расходы. По завершении срока эксплуатации все их компоненты могут быть переработаны без лишних затрат и не требуют дорогостоящих мер по утилизации.

Лет 20 назад применение элегазовых устройств было оправдано даже в среднем диапазоне напряжений, но сейчас экологические требования постоянно ужесточаются, поэтому покупка КРУЭ может оказаться крайне невыгодным вложением.

Материал опубликован пользователем.
Нажмите кнопку «Написать», чтобы поделиться мнением или рассказать о своём проекте.

Написать

Источник: https://vc.ru/tech/78491-elegaz-mify-i-realnost

������ � ��� ��������

Низкое давление элегаза

������ – ������������������ ��� – ������������ ������������������� ���� SF6 (���������). ������ �������� �������� ���������� � ��������� ����� � ���������� ���������.

��� ������� ��������� � ������� ����������� ������ – ���������� ���, ��� ������, �� �����, � 5 ��� ������� ������� (��������� 6,7 ������ 1,29 � �������), ������������ ����� ����� � 5 ��� ������, ��� � �������.

������ �� �������, �. �. �� ������ ����� ������� � �������� �������, ��� ������������� ������� �����������, �� ������ �������������, �������������� �������������� ��������������� ���������.

��� ������������ �� 1000 � ������ ������� � ������������, �� ���������� ������� 500 � ��������� �� ������� � �� ���������� �� ��������� � ��������, ����������� � ����������� ���������� ����������������� ���������.

� ������������� ���� ������ �������� ������������ ����������� ���������, ��� ������������� ������� ������������� ��������� �������. ���������� ���������, ������ �������� ������������� ����, ������� �������� ����������� � ������������� ����.

���������������� ����������� ������� ���������� � ����������� ����, ������� ��� ���������������� ���������� ����������� ��������� ��������� ����������������� ��������� ������ ������������ ���������� ������������� � ������������ �������������� ����.

� ������������ ���� ���������� ������� ����������������� �������������� ����, ������� �������� ������������ �������. ��� ��������� ���� �������� ������ �����������, ������� � ����� ����� ������ ������� (SF2, SF4), ������ ����������� �� ��������������� ��������� ����������� ����������������� ���������� ��������� (����).

�� ��������� �������� ��� ����������� ��������� ��������� ������������� ������� � ������� ����� ����������� ������� � �������� � �� ������ ����� �������������� � ���������. �������������� ���������� ���� ���������� ��������� ���, ��� �����, ����, ������������� ������� ����� ������� ������� ������������� �������������� ����, � ��� ���� ���������� ������������� ��������� ���������� ��������.

������� ������������� ��������� ������� ��������� ��������� ������������ ���������� ��� ��������� ������� �������� ����, � ���������� ����� ����������� ����� � �������� ������������������� ������������. ���, � ���� �������, ���� ����������� ��������� �������� ����� ����, ��� ����� �����, ��������, ��� ������� ������, ��� ������ ���������� ���� ��������� ����� ����� ������.

������� ��������������� ��������� ������� ������������ ������� ������� �������� ��� ����������� �������� � �����������, � ������� ����������� ������� ���� � ������������� ������� ����������� ����������� ����������� �������������� ��������� � ��������� ������ ����������� ������.

���������� ������� ��������� ��� ������ ������ �������� ��������� ������� �������� �� 25% � ���������� ����������� ������ ��������� �� 90�� (� ��������� ����� 75��) ��������� ���������� ���������, �����������, ������������������ � ������� ����������� ����������� �������.

����������� ������� �������� ������� ��� � ������ ��������� ��� ������������ ������� ������������, ��� ���������� �������������� ���������� � �������������� ������ ����������� ������������ � ������������. �� ������� ��������� ����������� ��������� ������� �� �����������.

��������� ��������� ������� � ����������� �� �����������

��� ������ ����������� ������������ ��� ������������� ����������� ����� 40 ��. � ����������, ����� �������� ������� � ��������� �� ��������� 0,4 ��� ��� ��������� �� ����� 0,03 �/��3.

��� ��������� �������� ������ ����� ��������� ��� ����� ������� �����������. ������� ��� ��������� ���������� ������ ������������������� ��� ������������ �������� ����� 40�� ��� ������� ����������� (��������, ��� ����������� ����������� �� ��������� �������� ������� � ������ ��������� ��������� �� ���� 12��).

��������������� ����������� ������� ��� ������ ������ �������� � ��������� ��� ������, ��� �������. ��� ����������� �������� ������ � ������������� ������������ ������������, �����- � ������������������.

� ��������� ������ �������� ������� �����������. ��� ������������ ������� 2000 � ������������ ������� ����� ������������� ���������� ����������� �������. ������� ���������������� ������ � ������� ���������� 2000 – 3000 � ����������� ���� (�� ��� �������), ��� �������. ��� ������������ ������� 4000 � ����������� ������� �����������.

� �� �� ����� ������������ � ���� ������� ��������� ���� � ������ ����������� ��������� ������������ ����� ������������ ����������, ������� ����������� ����������� ��� ����������� ���� ���� ��� ������������ ������� 3000 �.

��� ���������� ����� ����������� ���������������� ������ ������, �������� ���������������� �������, � ����� ����� �������������. ����� �������� ��������� ���������� � ������������� ������� ���� � ������� �� 20 – 30% �� ��������� � ����� � ������� ������ �� ���������� ������� 12 000 – 8000 �.

��� ���������� �������� ����������� ������ (�� 7000 � � ����) ������������ ���������� � ��� �����������, � ���������� ������������� ������������ ������ ������.

��� ������������ 6000 � ������ ����������� ������� ��������� ��������� ����, ����������� �������� ������� ���������� ��������� ������, ������� ��������� � ���������� �������.

��� ������������ ������� 4000 � ����������� ������� ������������� � ���������� ������������ �������, ��������� ���������� ��� ������ �����������, ��� ��� ��������� ���� ��������� ����������� � ������.

� ���� ������� ���������� ���������������� ������ ��� ������������, ���� ���������� ����, ����� ������������ ����� �������� ��������� ���������� �� ������ �� ���� ������� �� ���������� ������� � ��������� ������.

������������� ��������� ���������� ���������� ������������� � � �������� ����� �����������������.

����������� ������� ���� � ������� ����������� � ���, ��� ��� ����, ������� � �������� ��������, ������ �������� ���� ��� �������������� � ���������� � ��������� ������ �������� ���� ����� ����.

� ���� �� ����� ������� ���� ����� ���� ���������� ����� ���� � ������� ���������� �����������, � ��� ����� �� ���� ��� �������� ���������� ������������ ������ ��� ������������ ������� 2000 �, � ������������� ��������� ������ �������������.

���������� ������������� ��������� ������� (1) � ������� (2)

����� ������������ ������� ���� � ������� �� ����������� �������� ���� ��� ������������ ������ ������������ �������� � ���������� ������ ���� � ������� �������������� ��� ������� ����.

� ������� ������������� ��������� ���������� � ������ ����������� ���� ���� ����� ���� ������, �� ��-�� ������� ���������� ������� ���� � ������� �������� ���������� ������������� ��������� ����� ����������� �������� ���� ����� ���� ������.

Источник: http://ElectricalSchool.info/main/visokovoltny/359-jelegaz-i-ego-svojjstva.html

ПроГипертонию
Добавить комментарий