1. No tóxico, no inflamable
Actualmente, el gas SF6 es el medio de aislamiento y extinción de arco más excelente, con un rendimiento de aislamiento y extinción de arco muy superior al del aceite aislante.
Su estructura molecular consta de seis átomos de flúor en las posiciones de los vértices, con un átomo de azufre en el centro, formando una estructura de enlace covalente completamente simétrica conocida como octaedro regular.
Según la EEA (Agencia Europea de Medio Ambiente). A temperaturas ambientales, el hexafluoruro de azufre es un gas incoloro, inodoro, no tóxico de alta estabilidad química e inercia. También es no inflamable y unas 5 veces más pesado que el aire, uno de los gases más pesados conocidos.
2. Fabricado por el hombre
En el siglo XX, Moissan y Lebeau obtuvieron hexafluoruro de azufre (SF6) mediante la combustión de azufre en gas flúor. En la década de 1930, Schub y Gamble propusieron métodos para producir SF6. Aproximadamente al mismo tiempo, el Reino Unido sugirió utilizar SF6 en transformadores. En 1942, la Unión Soviética también utilizó SF6 en cables y baterías. La producción industrial de SF6 comenzó en Estados Unidos. Países como Estados Unidos, Reino Unido, Francia, Alemania, Italia, Rusia y Japón pueden producir SF6. En particular, las empresas japonesas Kanto Denka y Asahi Salt, subsidiarias de Electrochemical Corporation, tenían una capacidad de producción de 1.000 toneladas al año en la década de 1970.
El proceso de fabricación del SF6 implica la reacción del azufre y el flúor. A continuación se muestra un resumen general del proceso:
El azufre se calienta a alta temperatura, normalmente alrededor de 500-600 grados Celsius.
Se introduce gas flúor en el azufre calentado, y ambos reaccionan para formar SF6.
3. Vida útil: muy larga (3200 años)
El gas SF6 es altamente estable. Su estructura molecular consta de seis átomos de flúor en las posiciones de los vértices, con un átomo de azufre en el centro, formando una estructura de enlace covalente completamente simétrica conocida como octaedro regular. Por lo general, no experimenta reacciones químicas a temperaturas normales e incluso dentro del rango de temperatura máximo permitido de los equipos eléctricos (hasta 150°C). Por encima de 150°C, puede presentar reacciones químicas débiles con ciertos plásticos, mientras que a temperaturas superiores a 200°C reacciona lentamente con cobre y aluminio. El gas SF6 comienza a descomponerse a temperaturas cercanas a 500°C.
Según la información de la US EPA, el SF6 es una sustancia química muy estable, con una vida útil atmosférica de 3.200 años. A medida que se emite el gas, se acumula en la atmósfera en un estado prácticamente no degradado durante muchos siglos. Por lo tanto, una cantidad relativamente pequeña de SF6 puede tener un impacto significativo en el cambio climático global.
4. Mayor rigidez dieléctrica. Propiedades aislantes 2,5 veces superiores a las del aire.
El SF6 es un gas altamente electronegativo, y sus moléculas adsorben fácilmente electrones libres, formando iones negativos de gran masa. Esto debilita el proceso de ionización por colisión en el gas, lo que da como resultado una alta resistencia de aislamiento eléctrico. En un campo eléctrico uniforme, la resistencia de aislamiento del SF6 es aproximadamente 2,5 veces mayor que la del aire. El gas SF6 presenta un pico de descomposición térmica alrededor de t≈2000K. Por lo tanto, durante el cruce por cero del arco de corriente alterna, el SF6 proporciona un efecto de enfriamiento mucho más fuerte sobre la trayectoria del arco que el aire. Su capacidad de extinción de arco es aproximadamente 100 veces superior a la del aire.
5. Cinco veces más pesado que el aire.
La densidad del hexafluoruro de azufre es aproximadamente cinco veces la del aire. Por lo tanto, cuando una persona inhala hexafluoruro de azufre y habla, la longitud de onda de las ondas mecánicas se vuelve más larga, haciendo que su voz suene más parecida a la de un hombre.
6. Gases de efecto invernadero
Con la creciente atención al cambio climático global, términos como gases de efecto invernadero, eficiencia energética, reducción de emisiones y vida baja en carbono aparecen con mayor frecuencia en el ámbito público. En la comprensión general del público, el dióxido de carbono se considera el principal gas de efecto invernadero y la causa principal del calentamiento global. Sin embargo, desde una perspectiva científica, el hexafluoruro de azufre es el gas de efecto invernadero más potente conocido por la humanidad, con un potencial de calentamiento 23.900 veces superior al del dióxido de carbono. Controlar la liberación no controlada de gas hexafluoruro de azufre es de máxima urgencia. Por lo tanto, además de intensificar los esfuerzos de investigación y desarrollo de nuevos materiales aislantes, también es necesario aumentar la concienciación pública sobre el hexafluoruro de azufre y reforzar las medidas regulatorias en las principales industrias y sectores donde se utiliza, con el fin de abordar conjuntamente los desafíos que plantea el hexafluoruro de azufre en el cambio climático global.
El «Protocolo de Kioto«, adoptado durante la Tercera Sesión de la Conferencia de las Partes de la Convención Marco de las Naciones Unidas sobre el Cambio Climático celebrada en Kioto, Japón, en 1997, estipula explícitamente la reducción de seis gases de efecto invernadero, incluidos los siguientes mencionados: [1] dióxido de carbono (CO2), metano (CH4), óxido nitroso (N2O), hidrofluorocarbonos (HFC), perfluorocarbonos (PFC) y hexafluoruro de azufre (SF6). Entre ellos, los tres últimos gases tienen el mayor potencial para causar el efecto invernadero. Sin embargo, en términos de su contribución porcentual al calentamiento global.
Aproximadamente el 80% del SF6 mundial se utiliza como medio aislante en aparamenta aislada en gas (GIS). Las emisiones anuales globales de SF6 son de aproximadamente 8.100 toneladas, equivalentes a las emisiones de dióxido de carbono producidas por unos 100 millones de automóviles nuevos cada año. Además, el SF6 tiene una vida útil atmosférica de al menos 1.000 años.
Las emisiones de SF6 han recibido atención internacional, y diversos países han introducido políticas para regular su uso y reforzar la recuperación y reutilización del gas SF6.
Estas son las 6 cosas que debe saber sobre las propiedades del gas SF6. Con base en estas propiedades, garantizar el uso seguro y eficaz del gas SF6 es en lo que estamos trabajando actualmente.