Элегаз и его особенности

Элегаз представляет собой вещество неорганического происхождения, которое открыто в 1900 году. В России практическое изучение данного вещества датируется 30-ми годами прошлого столетия, когда ученым Б.М. Гохбергом были детально изучены электрические свойства этого газа.

Физические свойства

Этот газ не имеет запаха и цвета, а также является очень тяжелым (примерно в пять раз тяжелее воздуха). Элегаз состоит из таких химических элементов, как сера и фтор. При этом процентное соотношение этих элементов в веществе составляет:

S –F
21,95% − 78,05%

Элегаз очень плохо растворяется в воде, но хорошо растворяется в органических веществах неполярной природы. Сам по себе газ совершенно не горюч и не проявляет токсических свойств. Однако продукты разложения этого газа, которые образуются при его нагревании до температуры 1100°С, очень ядовиты. Несмотря на то, что сам по себе этот газ не оказывает вредного воздействия на человека, при большом скоплении в помещении он может провоцировать кислородную недостаточность. Поэтому для промышленных помещений строго определена норма ПДК (Предельно Допустимой Концентрации) этого газа, которая составляет 5000 мг/м³.

Элегаз не стареет, т. е. не меняет своих свойств с течением времени, при электрическом разряде распадается, но быстро рекомбинирует, восстанавливая первоначальную диэлектрическую прочность.

При температурах до 1000 К элегаз инертен и нагревостоек, до температур порядка 500 К химически не активен и не агрессивен по отношению к металлам, применяемым в конструкции элегазовых распределительных устройств.

В электрическом поле элегаз обладает способностью захватывать электроны, что обусловливает высокую электрическую прочность элегаза. Захватывая электроны, элегаз образует малоподвижные ионы, которые медленно разгоняются в электрическом поле.

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

Молекулярная структура

Молекулярная масса элегаза составляет 146,06, а его плотность равняется 0,1 МПа при условии, что газ находится при температуре, равной 273К. При изменении физико-химических условий окружающей среды элегаз способен переходить в различные агрегатные состояния (жидкое, твердое и газообразное).

Молекулы элегаза обладают симметричной формой. Они достаточно компактны, что объясняется наличием атомов с отрицательным электрическим зарядом, которые обладают большим значением молекулярной массы. При этом в центральной части молекулы элегаза располагается атом серы, а вокруг него находятся атомы фтора. Примечательно, что эта молекула имеет форму октаэдра с шестью вершинами, на которых располагаются атомы фтора. Именно благодаря такой молекулярной структуре элегаз является химически инертным соединением. Он обладает очень слабой реакционной способностью даже при условиях, когда находится в смеси с другими газами.

Применение элегаза

В настоящее время элегаз широко используется в качестве изоляционного материала благодаря своей химической инертности. С его помощью обеспечивается надежная изоляция современного коммутационного оборудования. Благодаря внедрению элегаза в технологию производства такого оборудования удалось существенно повысить его надежность на различных производствах.
В свою очередь, это привело к снижению расходов на эксплуатацию оборудования, а также значительно повысило безопасность для рабочего персонала. Современные элегазовые выключатели обладают простой конструкцией и длительным сроком эксплуатации. Высокая эффективность сделала элегаз самым распространенным веществом, применяемым в качестве дугогасящей среды для коммутационного оборудования.

• как изолятор и теплоноситель в высоковольтной электротехнике;
• как технологическая среда в электронной и металлургической промышленности;
• в системах газового пожаротушения в качестве пожаротушащего вещества;
• как хладагент благодаря высокой теплоёмкости, низкой теплопроводности и низкой вязкости;
• для улучшения звукоизоляции в стеклопакетах;
• в полупроводниковой промышленности для плазмохимического травления кремния.

При вдыхании наблюдается эффект пониженной тональности голоса, противоположный действию гелия.

Стоимость элегаза довольно высока, однако он нашёл достаточно широкое применение в технике, особенно в высоковольтной электротехнике. Он прежде всего используется как диэлектрик, то есть в качестве основной изоляции для комплектных распределительных устройств, высоковольтных измерительных трансформаторов тока и напряжения и др. Также элегаз используется как среда дугогашения в высоковольтных выключателях.

Вредное воздействие  

По степени воздействия на организм человека относится к малоопасным веществам (4-й класс согласно ГОСТ 12.1.007-76).

Имеется возможность отравления продуктами распада элегаза (низшими фторидами), образующимися, например, при работе дугогасительных камер в высоковольтных выключателях.

Потенциал разрушения озонового слоя ODP = 0.

Потенциал глобального потепления GWP = 24 900 (регламентируется Киотским протоколом).