Главная страница Наука Образование Ссылки Карта сайта Автор
4.1.2. Электроотрицательные газы, применение газообразных диэлектриков.
Наибольшее применение из газов в энергетике имеет воздух. Это связано с дешевизной, общедоступностью воздуха, простотой создания, обслуживания и ремонта воздушных электроизоляционных систем, возможностью визуального контроля. Объекты, в которых применяется воздух в качестве электрической изоляции - линии электропередач, открытые распределительные устройства, воздушные выключатели и т.п.Электроотрицательными называются газы, молекулы которых обладают сродством к электрону, это означает, что при захвате электрона и превращении молекулы в отрицательный ион выделяется энергия. Этот процесс приводит к явлению прилипания электронов, и уменьшению, тем самым, эффективного коэффициента ударной ионизации на значение коэффициента прилипания h.
a эфф= a - h
Поэтому
электроотрицательные газы имеют повышенную
электрическую прочность.
Из
электроотрицательных газов с высокой
электрической прочностью наибольшее применение
нашел элегаз SF6.. Свое название он получил от сокращения
“электрический газ”. Уникальные свойства
элегаза были открыты в России, его применение
также началось в России. В 30х годах
известный ученый Б.М. Гохберг исследовал
электрические свойства ряда газов и обратил
внимание на некоторые свойства шестифтористой
серы SF6. Электрическая прочность при
атмосферном давлении и зазоре 1 см составляет Е=89
кВ/см. Молекулярная масса составляет 146,
характерным является очень большой коэффициент
теплового расширения и высокая плотность. Это
важно для энергетических установок, в которых
проводится охлаждение каких-либо частей
устройства, т.к. при большом коэффициенте
теплового расширения легко образуется
конвективный поток, уносящий тепло. Из
теплофизических свойств: температура плавления=
-50 ° С при 2 атм, температура кипения (возгонки)= -63°
С, что означает возможность применения при
низких температурах.
Из других полезных свойств отметим следующие: химическая инертность, нетоксичность, негорючесть, термостойкость (до 800° С), взрывобезопасность, слабое разложение в разрядах, низкая температура сжижения. В отсутствие примесей элегаз совершенно безвреден для человека. Однако продукты разложения элегаза в результате действия разрядов (например в разряднике или выключателе) токсичны и химически активны.
Комплекс свойств элегаза обеспечил достаточно широкое использование элегазовой изоляции. В устройствах элегаз обычно используется под давлением в несколько атмосфер для большей компактности энергоустановок, т.к. электрическая прочность увеличивается с ростом давления. На основе элегазовой изоляции созданы и эксплуатируются ряд электроустройств, из них кабели, конденсаторы, выключатели, компактные ЗРУ (закрытые распределительные устройства). Наиболее широкое применение элегаз нашел за рубежом, в особенности в Японии. Например, использование элегаза позволяет в десятки раз уменьшить размеры распредустройств, что очень актуально при высокой стоимости земли для размещения энергохозяйства. Это выгодно даже несмотря на высокую стоимость элегаза - более 10$ за 1 килограмм.