Элегаз — сценический псевдоним гексафторида серы (она же шестифтористая сера, она же SF6), почти бесцветного и безвкусного газа впятеро тяжелее воздуха, который к тому же нельзя почувствовать.
Его, изучая в своей уютной лаборатории фтор и его соединения, впервые получил в 1900 году французский химик и позже нобелевский лауреат Анри Муассан. Значительно позже уже в Ленинграде советские учёные обнаружили, что у газообразного гексафторида серы имеется масса полезных для народного хозяйства свойств.
В частности, выяснилось, что он — отличный изолятор (в три раза лучше воздуха) и теплоноситель, и его можно использовать в электроустановках. Причём если помещать контакты в бак с элегазом, а не с трансформаторным маслом, получается более чистая, менее взрывоопасная и подверженная коррозии и в целом более надёжная установка — ни утечек тока, ни опасной дуги.
Больше того, гексафторид серы не может убить человека при случайном вдыхании (разве что если специально длительное время втягивать в себя вместо воздуха элегаз) и забавно изменяет голос: если от гелия он становится высоким, то от элегаза наоборот низким и грубым — «демоническим».
Какие проблемы с элегазом?
По нынешним временам самые серьёзные: гексафторид серы — устойчивый (сохраняется в атмосфере на протяжении 3200 лет) парниковый газ, почти в 24 000 раз более вредный, чем всеми (не)любимый CO2. Притом около 80% производимого сегодня элегаза применяется как раз в электроустановках. Помимо этого, он довольно дорог, так как хорош только в чистом виде, а чистое химическое производство, правильно хранение и транспортировка могут обходиться недёшево.
Ещё он, хотя и практически безвредный для человека в чистом виде, при загрязнении (в процессе производства из-за нарушения технологии, при транспортировке или уже внутри электроустановки) приобретает неприятное свойство: под действием электрического разряда, если к нему примешался кислород и/или водяные пары, в нём образуются чрезвычайно активные и токсичные вещества. И вот они-то представляют опасность для человека.
Ещё элегаз очень текуч, и стоит лишь едва ослабнуть изоляции, он весьма оперативно утекает наружу, в атмосферу — ту самую, что и без него страдает от повышения концентрации парниковых газов, — а сама установка приходит в негодность. Притом из-за всего выше сказанного обслуживание электроустановок, в которых используется элегаз, требует специального оборудования, квалификации работников, следования регламентам и, следовательно, обходится дорого.
С учётом всего выше сказанного неудивительно, что страны, обеспокоенные глобальным потеплением (в первую очередь Евросоюз), либо уже запретили использование элегаза в электротехнике, либо вот-вот запретят.
Как же без элегаза-то?
Не беспокойтесь, без него сегодня можно отлично обходиться — например, если использовать сочетание воздушной изоляции, вакуумных технологии для коммутации и продвинутой конструкции установок с использованием высококачественных материалов. Изоляция реализуется при помощи сухого воздуха. Токоведущие части и механизмы помещаются в герметичной камере внутри корпуса, откуда откачан воздух — так борются с возникновением дуги.
При этом в современных установках хорошим тоном считается конструировать коммутационный механизм с использованием минимального количества деталей. Такой и надёжнее, и при этом хорошо работает в условиях длительного бездействия — когда установка долго работает без переключения. А следовательно, не требует и длительного и сложного обслуживания и позволяет экономить на эксплуатации.
Пример современного распределительного устройства без применения элегаза — компактные Eaton Xiria с номинальным током сборных шин 630 А для сетей с напряжением до 24 кВ. В ней применяются все перечисленные современные решения, альтернативные применению элегаза. Притом в механизме не используется смазка (что повышает надёжность), а все компоненты подлежат переработке после окончания срока службы.
Подписывайтесь на наш канал, чтобы читать новые материалы.