О вреде и пользе элегаза

Элегаз или гексофторид серы давно и широко используется в энергетике. Как и многие другие решения, применение элегаза в качестве изоляционного и дугогосящего материала было предложено в Советском Союзе, а реализовано на практике на Западе. И уже оттуда вернулось к нам. Правда, с большим опозданием.

Как и вокруг любой другой концепции, вокруг применения элегаза в энергетике развернулась ожесточённая полемика, стимулированная – в первую очередь – производителями различных типов оборудования.

И хотя элегаз в России активно применяется уже больше 30 лет, некоторые мифы живут и процветают.

Попробуем в них разобраться:

Элегаз опасен для персонала и окружающей среды.

Ну, да, при воздействии на элегаз электрической дуги возникает приличное количество всякой дряни – низших фторидов и соединений серы, а если внутри присутствует хотя бы малое количество влаги, то возникают агрессивные соединения фторводородов, плавиковая кислота и прочие. Когда вскрывается полюс выключателя после коммутации, в воздухе ощутимо пахнет тухлыми яйцами и это не радует находящихся рядом.
Правда, не стоит забывать, что современные элегазовые коммутационные аппараты и  КРУЭ – это герметичные устройства, сброс газа из которых – достаточно редкий случай.
Установленные в них фильтры-адсорберы эффективно и быстро поглощают влагу и большое количество газообразных продуктов разложения, а твёрдые продукты разложения оседают на дне коммутационных аппаратов и – при грамотном конструировании – никак не сказываются на его дальнейшей работе.
Опасность может возникнуть при ремонте или утилизации, когда герметичный и сухой объём элегазового аппарата или моноблока вскрывается и продукты разложения начинают реагировать с влагой воздуха. Но проводить такие операции должны специально обученные люди – с применением специально разработанных технологий и оборудования.
Ну, а сказки о страшном вреде атмосфере и озоновому слою при разгерметизации аппарата или отсека КРУЭ даже не смешны. Количество элегаза настолько мало, что ваша машина, проработавшая на морозе минут десять принесёт в атмосферу гадости гораздо больше.

Элегаз страшно текуч и говорить о необслуживаемости аппаратов не приходится.

Элегаз текуч. Он просачивается не только через разъёмные уплотнения, но даже сквозь толщу металла оболочки. Это так. Но даже в высоковольтных КРУЭ, работающих под давлением 5-7 атмосфер, годовая утечка не превышает 0, 5-1%. Это по нормативам. А на практике и того меньше. При этом коммутационные аппараты специально испытывают на способность отключения при пониженном давлении. А номинальные рабочие токи они способны коммутировать и при нулевом избыточном давлении. То же и с электрической прочностью внутри объёма аппарата или КРУЭ. Её испытывают, в том числе, и при нулевом избыточном давлении. Современные уплотнения не деформируются и не теряют эластичность со временем, а также устойчивы к вредному воздействию продуктов разложения элегаза. В элегазовом моноблоке среднего напряжения такая проблема вообще не стоит. Там разъёмных соединений почти нет – пайка да сварка.

Элегаз боится низких температур и неприменим в наших условиях

Да, при снижении температуры часть элегаза переходит в жидкое состояние, что приводит к снижению давления внутри аппарата. Как мы помним, для электрической прочности это не очень страшно, т.к. аппараты и КРУЭ выдерживают даже испытательные напряжения при нулевом избыточном давлении. А вот для дугогасящей способности может быть критично. Поэтому элегазовые аппараты, работающие в условиях ХЛ1 либо греют, либо применяют смесь элегаза с азотом или другими газами. Для КРУЭ как высокого, так и среднего напряжения эта проблема не особо актуальна, т.к. подразумевается их установка в отапливаемых помещениях.

Элегаз «мягко» гасит дугу

Это любят утверждать производители элегазовых коммутационных аппаратов, имея в виду уесть производителей вакуумников. Те отбиваются по принципу: «сам дурак», забывая, что у вакуумных выключателей есть свои непревзойдённые преимущества. Ну, что правда - то правда. В целом процесс дугогашения в элегазе несколько более продолжительный и плавный. Дутьё в дугогасящей камере элегазового аппарата обеспечивает эффективный теплоотвод от ствола дуги и быстрое удаление ионизированных частиц из межконтактного промежутка при переходе тока через ноль. При этом уровень перенапряжений, как правило, несколько меньше чем у вакуумных или маломаслянных выключателей.

Но и у современных элегазовых аппаратов есть свои слабые места. Так, последние 10-15 лет в основном применяется комбинированная схема дугогашения: при гашении малых токов работает автодутьё из под поршня, а при гашении токов больших – применяется автокомпрессия. Ну и где-то в районе 0, 62-0, 68 Iном. кз, может возникнуть режим, когда автокомпрессия ещё не эффективна, а автодутьё – уже не эффективно. Этот режим опасен отказом выключателя. И производителей относительно недавно обязали отлавливать такие режимы и проверять свои аппараты на устойчивую работу в них.

Элегазовые аппараты дороже и сложнее вакуумных

На среднем напряжении – конечно. Но при напряжении 110 кВ и выше зависимость обратная. А для напряжения 330 и более кВ альтернативы элегазу сейчас нет.
Но элегаз даёт массу преимуществ и на среднем напряжении. Его прекрасные изоляционные свойства позволяют создавать комплектные распредустройства, которые в разы меньше по габаритам, чем использующие только воздушную или воздушную и твёрдую изоляцию.

Элегазовые аппараты взрывоопасны

Да, многие аппараты с большим объёмом элегаза имеют такую неприятную особенность. При возникновении внутреннего короткого замыкания на корпус может возникнуть устойчивая дуга, которая приводит к резкому росту давления внутри объёма. На заре развития элегазовой техники это приводило к серьёзным неприятностям. К счастью, за более чем 50-и летнюю практику разработки и производства этого оборудования аппаратостроители научились успешно предотвращать их. Одним из механизмов – но не единственным – стало оснащение аппаратов и КРУЭ клапанами сброса избыточного давления. В общем, со взрывоопасностью дело обстоит так же, как и со скороваркой на вашей кухне. Теоретически возможно, но надо очень постараться. И следует признать, что последствия менее печальны, чем при взрывном разрушении маслянного или воздушного аппарата.
КРУЭ – сложны в эксплуатации и очень дороги
В эксплуатации-то нет, вот при монтаже и вводе в эксплуатацию есть где помучаться. Ну и если понадобится ремонт. Технология проработана, но требует квалификации, навыка и специальных инструментов. К счастью, потребность в нём возникает не часто. А эксплуатировать – одно удовольствие. Только давление контролируй, да работу приводов при регламентном обслуживании.

Некоторое замешательство, по началу, вызывают элегазовые моноблоки – больно там органы управления непривычные. Но народ обучается очень быстро, т.к. в энергетике дураков не держат. А, как говорила героиня одного хорошего советского фильма: в «принципе, можно и зайца научить курить. Нет ничего невозможного для человека с интеллектом».

Что касается цены… Сложный и противоречивый вопрос. Особенно, если сравнивать КРУЭ класса напряжения 110 кВ и выше с аналогичным ОРУ. Но появление на рынке китайских производителей и в эту область вносит свои коррективы. В общем, сейчас уже не возможно утверждать так категорично. Надо долго и вдумчиво считать. И иногда очень удивляться своим расчётам.

Пожалуй, пока достаточно.

Ну, и чтобы поставить точку, ответим на вопрос: что же выбрать? Элегазовый выключатель или вакуумный, КРУЭ или КРУ с воздушной изоляцией?

Ответ простой: по обстоятельствам.

Любое оборудование обладает своими особенностями и преимуществами в одних условиях определяющими, а в других – бесполезными.

Принимайте решение, но при этом опирайтесь на знания, а не на красивые сказки.

Размещено компанией Электроинжиниринг