База знаний SF₆ (Элегаз)

Полный справочник по химии разложения, диагностике и технике безопасности

1. Природа и свойства чистого SF₆

Гексафторид серы — это тяжелый газ, обладающий исключительными диэлектрическими свойствами. В чистом (номинальном) состоянии он химически инертен, не имеет цвета и запаха. Однако в процессе эксплуатации он подвергается воздействию электрических разрядов.

ЗОЛОТОЕ ПРАВИЛО: Чистый элегаз не имеет запаха. Любой резкий, кислый или тухлый запах свидетельствует о наличии опасных продуктов распада.

2. Механизмы разложения при электрическом разряде

Под воздействием электрической дуги или частичных разрядов молекула SF6 временно распадается на свободные радикалы фтора и серы. Дальнейшее формирование «коктейля» продуктов распада зависит от внешних примесей:

Основные пути химических реакций:

Окисление: В присутствии даже малых доз кислорода (воздуха) образуется диоксид серы (SO2). Это самый стабильный и легко обнаруживаемый маркер разряда.
Гидролиз (Реакция с водой): Фрагменты распада реагируют с влагой, образуя фтороводород (HF) и тионилфторид (SOF2). HF крайне агрессивен и разъедает изоляторы.
Эрозия материалов (Образование CF4): Если дуга касается полимерных проставок (эпоксидные смолы) или графитовых контактов, фтор реагирует с углеродом, образуя тетрафторметан (CF4).

3. Таблица газов-маркеров для анализа

По концентрации этих газов инженер определяет состояние внутренней среды аппарата:

Газ-маркер	Формула	Характерный запах	О чем говорит его наличие?
Диоксид серы	SO2	Резкий (жженая спичка)	Произошел электрический разряд в газовой среде.
Тетрафторметан	CF4	Отсутствует	Идет деструкция твердой изоляции или контактов.
Фтороводород	HF	Острый, кислый	Критический уровень влажности внутри бака.
Тионилфторид	SOF2	Тухлые яйца	Первичный продукт распада (высокотоксичен).

4. Диагностика: Протоколы принятия решений

Как интерпретировать результаты химического анализа при диагностике КРУЭ или выключателей:

Сценарий А: SO2 в норме (<12 ppm), влажность в норме.
Диагноз: Оборудование исправно. Плановая эксплуатация.

Сценарий Б: SO2 повышен (>15-30 ppm), CF4 в норме.
Диагноз: Происходят дуговые разряды в газе (искрение контактов).
Действие: Очистка газа через адсорберы, проверка контактов при следующем ТО.

Сценарий В: Рост CF4 (>5-10 ppm) при любых значениях SO2.
Диагноз: Дуга разрушает твердую изоляцию (эпоксидные проставки).
Действие: Срочный вывод из эксплуатации. Высокий риск внутреннего пробоя.

5. Работа с «отработанным» элегазом

Продукты распада SF6 — это сильнейшие яды. При контакте с влагой слизистых оболочек они превращаются в кислоты.

СИЗ: При вскрытии баков обязательны респираторы класса FFP3 и защитные костюмы.
Нейтрализация: Все поверхности, покрытые белым налетом (фторидами металлов), промываются 10% раствором кальцинированной соды (Na2CO3).
Утилизация: Запрещен выпуск газа с продуктами распада в атмосферу. Только откачка через фильтры в спецбаллоны.