Выключатели элегазовые

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

В настоящее время большинство крупных электротехнических фирм мира занимаются разработкой и выпуском высоковольтного оборудования с использованием элегаза (электротехнический газ) SF₆ в основном на высокие классы напряжения. Подсчитано, что в настоящее время постоянно находится в эксплуатации несколько миллионов элегазовых аппаратов различ­ного типа.

Элегаз - нетоксичное, химически инертное, негорючее соединение, не имеющее цвета, запаха и вкуса. При нормальных условиях (20°С и давлении 1 бар) он тяжелее воздуха в 5 раз.

Считается, что абсолютно чистый элегаз с добавкой 20% кислорода (как в воздухе) можно вдыхать без вреда для здоровья.

Однако полученный промышленным способом элегаз не является идеально чистым. Поэтому допустимая концентрация элегаза в воздухе рабочей зоны (ПДКрз) ограничивается 0,08% по объему. При такой концентрации элегаза обслуживающий персонал может работать в течение 8 ч при пятидневной рабочей неделе в течение полного трудо­вого стажа.

Газ не оказывает токсического, генетического или канцерогенного влияния на здоровье человека.

При объемной концентрации чистого элегаза на уровне 1% допус­кается кратковременное пребывание персонала в помещении. Кисло­родная недостаточность наступает при концентрации чистого элегаза в воздухе более 10%, что соответствует снижению концентрации кисло­рода до 19%.

Однако в процессе эксплуатации в результате коммутации номи­нальных токов и токов КЗ, а также частичных разрядов элегаз в отсе­ках комплектных распределительных устройств элегазовых (КРУЭ) и, прежде всего, в элегазовых выключателях (ЭВ) перестает быть чистым. В нем присутствуют газообразные и твердые продукты разложения (фто­риды), являющиеся результатом взаимодействия элегаза при высоких температурах с парами воды, примесями кислорода, парами металла и материала камеры.

Около 90% фторидов задерживаются фильтром (если он нормально спроектирован), часть твердых фторидов оседает на внутренних стен­ках камеры, а оставшаяся часть газообразных фторидов находится в элегазе.

Наиболее часто встречающимися продуктами разложения являют­ся: SOF₂, S0₂, HF, CF₄, H₂S, S0₂F₂.

Опасные для здоровья людей концентрации этих веществ могут возникнуть при утечках, больших 1 %, и малых объемах помещения.

Международный опыт свидетельствует, что токсичность элегаза, подвергшегося разложению, определяется в основном одним компо­нентом – тионилфторидом SOF₂, который, как и H₂S, имеет запах тух­лых яиц. Поэтому допустимую концентрацию элегаза на действующих подстанциях следует рассчитывать с учетом SOF₂.

Предельно допустимая концентрация SOF₂ в воздухе рабочей зоны составляет 1,61 ppmv по объему (ррm – пропромиля или одна милли­онная часть, ppmv – пропромиля по объему).

При отсутствии прямых средств для контроля концентрации SOF₂ в воздухе можно контролировать концентрацию элегаза в воздухе, но при этом допустимая концентрация элегаза по сравнению с новым элегазом, в котором токсические примеси практически отсутствуют (800 ppmv; 0,08%), должна быть снижена, а именно:

а) при длительной работе персонала до 200 ppmv (0,02% по объе­му). Это значение обеспечивает безопасную работу при аппаратах с токами КЗ до 80 кА при успешной коммутации токов КЗ;

б) в случае возникновения длительно горящих дуг (внутреннее пе­рекрытие, отказы в отключении токов КЗ) допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны должна быть снижена до 20 ppmv (0,002% по объему).