История элегаза
Молекулы элегаза (SF6), или гексафторида серы, состоят из одного атома серы и шести атомов фтора. Впервые, этот газ был получен в 1900 году в лабораториях Факультета фармацевтики в Париже.
В 1937 году, компания General Electrical Company впервые обнаружила, что элегаз, то есть гексафторид серы, может быть использован в качестве изолятора.
После Второй мировой войны, т.е., в середине 20-го столетия, популярность применения элегаза в качестве изолирующей среды в электрических системах росла очень быстро.
Первыми компаниями в США, начавшими в 1948 году производить элегаз на коммерческой основе, стали Allied Chemical Corporation и Pennsalt. В 1960-х годах применение гексафторида серы в распределительном оборудовании высокого напряжения получило широкое распространение. По мере того, как спрос на этот газ рос, многие производители в Европе и Америке начали выпускать его в больших объемах.
Поначалу, элегаз использовался в электрических системах исключительно для целей изолирования. Но вскоре было обнаружено, что он обладает огромными возможностями по гашению электрической дуги. С этого момента элегаз стал применяться в выключателях в качестве дугогасящей среды. Первая в мире подстанция, использующая элегазовую изоляцию, была построена в Париже в 1966 году. Высоковольтные выключатели, использующие элегаз для гашения дуги, появились на рынке в 1971 году.
Производство элегаза
Коммерческое производство элегаза или гексафторида серы осуществляется путем реакции фтора (получаемого электролизом) с серой. Во время процесса производства этого газа, в небольшом количестве образуются и такие газы, как SF4, SF2, S2F2, S2F10. Кроме этих побочных продуктов, при производстве элегаза в нем присутствуют и другие загрязнения, такие, как воздух, вода, и СО2. Все эти побочные продукты отфильтровываются на разных стадиях очистки с целью получения чистого окончательного продукта.
Электрические свойства элегаза
Элегаз обладает высокой электроотрицательностью. Благодаря этому свойству, он захватывает свободные электроны, возникающие в результате дуги между контактами выключателя. Объединение свободных электронов с молекулами газа порождает большие тяжелые ионы, имеющие очень малую подвижность. Прекрасные диэлектрические свойства элегаза связаны именно с поглощением свободных электронов и образованием малоподвижных ионов. Диэлектрическая прочность элегаза в 2.5 раза превышает диэлектрическую прочность воздуха.
Список свойств элегаза
Плотность при 20°C 6.14 кг/м3
Цвет газа Бесцветен
Молекулярный вес 146.06
Теплопроводность 0.0136 Вт/м-К
Критическая температура 45.55°C
Критическая плотность 730 кг/м3
Критическое давление 3.78 МПа
Скорость звука в SF6 136 м/сек. Это в три раза ниже скорости звука в воздухе
Индекс реактивности 1.000783
Теплота образования 1221.66 кг/моль
Удельная теплоемкость 96.6 Дж/моль-К
Поле пробоя по отношению к давлению 89 В/мПа
Относительная диэлектрическая проницаемость
при 25°C и давлении 1 бар 1.00204
Коэффициент рассеивания или tanδ
при 25°C и давлении 1 бар < 2 × 10-7
