超全SF6气体特性 了解六氟化硫气体神篇

六氟化硫（SF6）气体的特性

一、 理化性质

六氟化硫，分子式SF6，相对分子质量为146.06，常温常压下为无色、无味、无毒、无腐蚀性、不燃、不爆炸的气体，密度约为空气的5倍，标准状态下密度为6.0886kg/立米.在低温和加压情况下呈液态，冷冻后变成白色固体。升华温度为-63.9℃,熔点-50.8℃,临界温度45.55℃，临界压力为3.759MPa。六氟化硫具有良好的化学稳定性和热稳定性，卓越的电绝缘性和灭弧性能

SF6气体不溶于水和变压器油，在炽热的温度下，它与氧气、氩气、铝及其他许多物质不发生作用。但在电弧和电晕的作用下，SF6气体会分解，产生低氟化合物，这些化合物会引起绝缘材料的损坏，且这些低氟化合物是剧毒气体。SF6的分解反应与水分有很大关系，因此要有去潮措施。



SF6的密度是空气的5倍，极易存积在低洼处，在常温下性质稳定，在电弧作用下易生成有毒物质。

纯净的SF6气体无色、无味、无臭、不燃，在常温下化学性质稳定，属惰性气体。但在电力行业，由于六氟化硫气体（SF6)主要是作为绝缘和灭弧介质而广泛应用于高压开关及其设备，在断路器和GIS操作过程中，由于电弧、电晕、火花放电和局部放电、高温等因素影响下，SF6气体会进行分解，它的分解物遇到水分后会变成腐蚀性电解质。尤其是有些高毒性分解物．如SF4、S2F2、S2F10 SOF2、HF和S02，它们会刺激皮肤、眼睛、粘膜，如果吸入量大，还会引起头晕和肺水肿，甚至致人死亡。

SF6气体液化温度:它在一个大气压下(即0.1MPa)，液化温度为-62℃；在1.2MPa压力下，液化温度为0℃；一般充入断路器的SF6气体压力为0.35～0.65MPa范围(由充气时的环境温度具体确定)，其液化温度为-40℃。



二、产品用途

（1）电力行业 六氟化硫主要用作电气绝缘介质和灭弧剂，在保证电气设备运行安全可靠的同时，可使其尽量小型化，降低设备成本。目前大多数大功率变压器使用六氟化硫绝缘，极大的降低了火花放电和电弧对设备造成的危害，而装有六氟化硫的电流遮断器则具有高额定电压，高容易和不易燃烧等特点，另外，六氟化硫还用于各种加速器、超高压蓄电器、同轴电缆和微波传输的绝缘介质。

（2）环保行业 六氟化硫目前是应用较为广泛的测定大气污染的示踪剂，示踪距离可达100公里。同时六氟化硫作致冷剂替代氟利昂，对臭氧层完全没有破坏作用，符合环保和使用性能的要求，是一种很有发展潜力的致冷剂。

（3）六氟化硫可用于有色金属的冶炼和铸造工艺，防止镁及其合金熔融物氧化，也可用于铝及其合金熔融物的脱气和纯化。在微电子业中，可用六氟化硫蚀刻硅表面并去除半导体材料上的有机或无机膜状物，并可在光导纤维的制造过程中，作为单膜光纤隔离层掺杂剂。



SF6作为一种绝缘气体，具有很多优点，是一种无色、无味、无毒、不可燃的惰性气体，并有优异的冷却电弧特性，特别是在开关设备有电弧高温的作用下产生较高的冷却效应，避免局部高温的可燃性。SF6气体的绝缘性能远远超过传统的油、空气绝缘介质。其用于电气设备中，可以缩小设备的尺寸，提高设备绝缘的油、空气绝缘介质。其用于电气设备中，可以缩小设备的尺寸，提高设备绝缘的可靠性其缺点是在电弧放电时分解形成硫的低氟化合物不但有毒，且对某些绝缘材料和金属具有腐蚀作用。



SF6是一种比较重的气体，在相同条件下其密度为空气的5倍，其压力与温度的关系遵循理想气体定律。临界温度是SF6气体出现液化的最高温度临界压力表示在这个温度下出现液化所需的气体压力。SF6只有在温度高于45度以上时才能保持气态，在通常使用条件下，它有液化的可能性，因此SF6不能在低温度和过低压力下使用。



SF6的优良导热性能，是形成SF6灭弧性能的原因之一。SF6的导热性好可归结为两种原因：一是SF6的分子量大，比热大，其对流的传热能力优于空气。



SF6气体本身的特性是非常稳定的，并且有着非常高的绝缘强度。在大气压力下和温度至少在500度以内，SF6具有高度的化学稳定性在正常温度范围内，其与电气设备中常用的金属是毫无反应的。SF6分解的危险温度是600度左右，此时SF6分解形成硫的低硫氟化合物。因此，至少在电气设备的A级绝缘温度即是105度以内是相当稳定的。



SF6气体是一种具有高介电强度的介质。在均匀电场下，SF6的介电强度约为同一气压下空气的2.5-3倍。在3个大气压下其介电强度与变压器油相当。



实践证明：在空气中掺入少量的SF6气体，空气的绝缘强度显著提高；相反，在SF6气体中加入少量的空气则SF6气体的绝缘强度也会明显下降。由于SF6的介电强度高，因此，对相同电压级和开断电流相近的断路器，SF6的串联断口数要少，例如我国研制的LF-220型SF6断路器，单断口电压为220KV，又如，500KV的少油断路器为6-8个断口而SF6断路器只有3-4个断口。



SF6的电晕起始电压比空气高得多，介电常数与所加电压的频率无关。但是应该引起注意的是电场均匀性、杂质、电极的形成和不规则性等对SF6的介电强度均有一定的影响。



SF6气体中的水分对绝缘将发生影响。SF6中所含水分超过一定浓度时，使SF6在温度达200度以上就可能产生分解，分解的生成物中有氢氟酸，这是一种有强度蚀性和剧毒的酸类。此外水分的凝结对沿边绝缘也是有害的。因此，在SF6的电气设备中，应严格控制水分的含量。



为什么SF6气体可用作断路器的灭弧介质？

答：SF6是一种无色、无嗅和不可燃的惰性气体，化学性质非常稳定。它之所以被用作断路器的灭弧介质，是因为它具有下列特性：

a) 绝缘性能好。由试验得知，在相同气压下，SF6气体得击穿强度为空气得2.5—3倍；当压力为2.65个绝对大气压时，其击穿已与变压器油相当。因此，采用SF6气体为绝缘介质，可使断路器得外型尺寸大大缩小

b) 灭弧性能好。由于SF6在高温下发生分解和电离得特性与空气大不相同，同时SF6气体分子及其在高温时分解而成得氟和氟化物，具有吸附自由电子而构成负离子得特性，使得在SF6中燃烧的电弧，弧压较低，弧径较细，弧柱的热惯性较小。这样，在交流电流过零以后，弧道中的气体很容易由等离子体恢复成绝缘介质。因而在相同条件下，采用SF6气体要比采用其它气体能熄灭更大电流的电弧，亦即能开断更大电流的电路。



六氟化硫气体的危害 (SF6气体泄露的危害)

SF6 是由两位法国化学家在 1900 年合成。从 60 年代起， SF6 作为极其优越的绝缘、灭弧介质广泛应用于全世界电力行业中的高压断路器及变电设备中。在今天， SF6 气体几乎成为高压、超高压断路器和 GIS 中唯一的绝缘和灭弧介质。

1、 SF6气体的物理和化学性质

纯净的 SF6 气体无色、无味、不燃，在常温下化学性能特别稳定，属惰性气体，是空气比重的 5 倍多。但在电力系统中，由于 SF6 气体主要充当绝缘和灭弧介质，在电弧及局部放电、高温等因素影响下， SF6 气体会进行分解。它的分解物遇水分后变成腐蚀性电解质，尤其是某些高毒性分解物，如 SF4 、 S2 F2 、 SOF2 、 HF 、 SO2 等，如大量吸入人体会引起头晕和肺水肿，甚至昏迷及死亡。



在相对密封的室内，由于空气流通不畅， SF6 及其分解物在室内沉积，加上 SF6 气体无色、无味，从而对巡视、检修人员产生极大的危害。当 GIS 产生泄漏后， SF6 气体积聚在地坪上方低层空间，造成局部缺氧，使人窒息而造成重大事故。





2、SF6开关室发生泄漏的危害

　　安装SF6高压设备的室内空间一般都较密闭，一旦发生SF6气体泄漏，由于空气流通极其缓慢，毒性分解物在室内沉积，不易排出，从而对进入SF6开关室的工作人员产生极大的危险，而且，由于SF6气体的比重较氧气大。当发生SF6气体泄漏时SF6气体将在低层空间积聚，造成局部缺氧。使人窒息。另一方面，由于SF6气体本身无色无味，发生泄漏后不易让人察觉，这就增加了对进入泄漏现场工作人员的潜在危险性，严重威胁人员的安全和健康．甚至造成恶性事故。

3、SF6气体的安全浓度

　　根据美国和前苏联的化学防护科学家的研究，结果表明:在存在纯净SF6气体环境中工作，皮肤暴露在SF6气体中连续8个小时，所能承受的最高SF6气体含量为1000*10ˉ6(1000ppm)在这个浓度下，不会对人的生命健康产生危险和长期影响。我国《国家电网公司电力安全工作规程》援引此项研究结果，1000*10ˉ6为在SF6开关室允许存在SF6气体的安全警界线，超过此浓度，监测报警装置应自动启动风机并报警。



SF6气体的防护

1、及时发现SF6气体泄漏

　　及时发现SF6气体泄漏，是开展SF6气体泄漏防范工作的第一步。目前，有两种方法可以发现SF6气体泄漏。一是安装于SF6开关设备上的密度继电器，二是安装在SF6开关设备附近的SF6气体监测传感器。由于密度继电器一般均以MPa为计量单位1000*10ˉ6的SF6气体浓度对于密度继电器来说,根本无法在表上得以显示，因此用密度继电器来监测SF6气体泄漏。主要是从设备安全运行上来考虑，避免SF6设备中由于SF6气体泄漏致使压力过低而对设备造成的危险。SF6气体监测传感器(ST系列)由于可以发现微量的SF6气体泄漏。不仅满足安规对SF6气体监测浓度的要求保护现场工作人员的安全健康，而且由于能及时发现SF6设备发生泄漏，对设备安全运行也能起到预警作用提高设备安全运行水平。

2、安装氧气体监测传感器，防止窒息

　　发生SF6气体泄漏时，由于SF6气体较空气重一般往室内空间低层积聚，造成局部缺氧。尤其是有地下电缆层、地下电缆沟的情况下，由于空气流通更缓慢，窒息危险就更大，安装氧气体传感器，能及时发现危险，及时报警。

3、加强通风，及时报警

　　发生SF6气体泄漏时，加强通风一是能稀释环境中SF6气体浓度。二是进行换气后，能增加氧含量。另外，及时发SF6气体泄漏报警信号，能使工作人员及时采取有效措施排除故障，防止盲目，甚至无防备地进入事故现场保障人员安全。



国家有关SF6泄漏的安全规定

在六氟化硫电气设备上的工作

1. 装有SF6设备的配电装置室和SF6气体实验室，应装设强力通风装置，风口应设置在室内低部，排风口不应朝向居民住宅或行人。

2. 在室内，设备安装SF6气体时，周围环境相对湿度应不大于80%，同时应开启通风系统，并避免SF6气体泄漏到工作区。工作区空气中SF6气体含量不得超过1000μL/L。

3. SF6配电装置室、电缆层（隧道）的排风机电源开关应设置在门外。

4. 在SF6配电装置室低位区应安装能报警的氧量仪或SF6气体泄漏报警仪，在工作人员入口出也要装设显示器。这些仪器应定期实验，保证完好。

5. 工作人员进入SF6配电装置室，入口处若无SF6气体含量显示器，应先通风15min，并用检漏仪测量SF6气体含量合格。尽量避免一人进入SF6配电装置室进行巡视，不准一人进入从事检修工作。

6. 进入SF6配点装置室低位区或电缆沟进行工作，应先检测含氧量（不低于18%）和SF6气体含量是否合格。

7. SF6配电装置发生大量泄漏等紧急情况时，人员应迅速撤除现场，开启所有排风，未配备隔离式防毒面具人员禁止入内。只有经过充分的自然排风或恢复排风后人员才准进入，发生防爆膜破裂时，应进行处理。并用汽油或丙铜擦拭干净。

8. 进行气体采样和处理一般泄漏时，要戴防毒面具并进行通风。

9. 《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》（试行）

11　防止开关设备事故

11.14.2　室内安装运行的SF6开关设备，应设置一定数量的氧量仪和SF6浓度报警仪。





六氟化硫气体绝缘电气设备应用中问题分析(转载)

1.六氟化硫绝缘设备

六氟化硫气体具有优良的理化性能、灭弧绝缘性能，抗电强度是空气的2.5倍，在0.29兆帕压力时的抗电强度就与变压器油相近，并且六氟化硫气体中不含氧气，不存在触头等部位的氧化问题；六氟化硫设备的触头即使在大电流下遮断，其磨损也极少。六氟化硫电气设备适用范围广，六氟化硫电气设备检修周期长，维护方便，占用地面和空间体积小。用六氟化硫气体作为绝缘介质制成的全封闭组合电气设备，可以包括断路器、隔离开关、接地开关、互感器、母线、避雷器等元件，并且高压带电部分全部密封于钢壳之中，无触电危险，提高了运行的安全性。同时，由于密闭组合，避免了外界环境的影响，适合于大城市、工业密集区、严重污秽地区的变电所安装使用。六氟化硫气体作为绝缘介质仍然存在一些缺点：

①六氟化硫气体本身虽无毒，但它的比重大，比空气重5倍，往往积聚在地面附近，不易稀释和扩散，是一种窒息性物质，有故障泄漏时容易造成工作人员缺氧，中毒窒息。

②六氟化硫气体在电场中产生电晕放电时会分解出氟化亚硫酸、氟化硫酸、十氟化二硫、二氧化硫、氟化硫、氢氟酸等近十种气体。这些氟、硫化物气体不但有毒，而且很多还有腐蚀性。如对铝合金、瓷绝缘子、玻璃环氧树脂等绝缘材料，能损坏它们的结构；对人体及呼吸系统有强烈的刺激和毒害作用。六氟化硫气体的这些缺点，构成了六氟化硫电气设备在安全防护方面的主要问题。

鉴于六氟化硫气体作为绝缘介质仍然存在一些缺点，SF6电气设备在运行时应注意以下问题：

①六氟化硫电气设备的安全防护工作人员不应在防爆膜近前停留。六氟化硫设备的气压，国产设备一般约在(4.5～6)×105帕压力范围之间，这个压力属于正常工作气压。当电气设备内部发生故障后，有可能因产生二倍于工作压力的高压而使防爆膜破碎，含有二氧化硫、氢氟酸及氟化硫酸等毒腐成分的故障气体将以很高的冲力喷出，此时，如果工作人员停留在防爆膜附近，无疑将受到侵害甚至危及生命。所以，巡视六氟化硫配电装置设备时，即使发现了异常，也不应在防爆膜近前停留，应遵守《安规》和现场运行规程的规定，先向值长或有关人员报告，进行必要的组织和安全防护准备，才能查证原因，采取针对措施。禁止工作人员在发现异常时，擅自盲目测试检查。

②主控制室与六氧化硫设备配电装置室之间应采取气密隔离措施。所谓气密隔离，就是在六氟化硫设备配电装置室的门与主控通道的间隔处，为防止六氟化硫与空气混合的气体在正常情况下向主控方向扩散，将其用特殊结构的门密闭隔离开来的措施，以确保电气值班人员的健康。

此外，六氟化硫设备配电装置室应遵守以下规定：进入六氟化硫设备配电装置室之前，应将通风机定时器扭至15分位置，先进行强力通风。通风完毕，须用检漏仪在规定的检测地点测量六氟化硫气体的含量，确证室内空气新鲜无问题。严格执行现场运行规程和规定，必须两人进入室内巡视，以便于突然发生危险情况时互相救助。为了保护人身和设备的安全，严禁一人进入六氟化硫配电室内从事检修工作。

2.六氟化硫气体监测

六氟化硫电气设备中的气体监测如果六氟化硫电气设备本身是合格的，那么，运行的安全可靠性，在很大程度上将取决于安装和调试质量，以及怎样对六氟化硫绝缘性能进行合理的监督检查。六氟化硫气体到货后通过质量检验可以保证货源质量水分含量不超过规定标准。但灌气后，如果设备组装条件不够完善，则机器壁上附著的水分，设备的固体绝缘及浇注物中间的水分，以及由于密封效果、填料不同透过的水分，经过一段时间运行后，它们可能释放出来，使得六氟化硫设备的含水量出现变化。因此，针对实际情况，必须对六氟化硫设备中气体的质量进行监测。检验周期时间是：灌装后至投运前的一次总体检验，重点检验空气、水分和杂质含量；运行后以三个月为周期的含水量检验，一般应连续进行三次周期性检验；经过检验证明，六氟化硫气体无变化，运行已经稳定之后，则应转为以年为周期的含水量检测。当检验出气体成分有明显变化时，往往是质量和运行问题的反应，应按规定进行报告，必要时请专家诊断、鉴定或进行有关质量复核。

六氟化硫设备的通风装置要求为了防止正常或异常情况下泄漏的六氟化硫气体对电气工作人员的损害，要求：六氟化硫配电装置室应有强力通风装置，所装设的通风装置应有足够大的抽取力量，能达到强力换气效果；六氟化硫气体比重大，因此，通风装置的风口全部设置在各室贴近地面处，以使得六氟化硫气体及其分解气体得到快速排出。

3.六氟化硫电气设备的事故处理

六氟化硫电气设备发生事故，是指电气设备绝缘介质严重下降使内部出现接地、短路、防爆膜破裂或设备本体密封出现问题使气体严重泄漏的事故。当六氟化硫电气设备发生紧急事故时，泄漏报警装置发出光、声、音响信号，进行处理时在安全方面应注意以下内容：

①防止六氟化硫气体漫延，必须将该系统所有通风机全部开启，进行强力排换。电气值班人员应做好处理的组织准备，穿好安全防护服併佩戴隔离式防毒面具、手套和护目眼镜，采取充分的措施准备后，才能进入事故设备装置室进行检查。

②设备防爆膜破裂，说明内部出现了严重的绝缘问题，电弧使设备部件损坏，引起内部压力超过标准。因此，必须停电进行处理，查明事故原因，保障工作人员人身安全的前提下进行处理。

③认真消除故障所造成的设备外部污染，应使用六氟化硫的熔剂汽油或丙酮将其擦洗乾净。进行这项工作也应按现场运行规程的规定做好安全防护。

近年来，以六氟化硫气体做为主导绝缘材料的电气设备在电力系统得到广泛应用，六氟化硫电气设备的安全运行应该引起我们高度的重视。



浅谈SF6断路器的微水超标原因及控制措施（转载）

1 前言

　　六氟化硫断路器具有断口电压高、开断能力、允许连续开断的次数较多，噪声低和无火花危险，而且断路器尺寸小、重量轻、容量大、不需要维修或少维修。这些优点使传统的油断路器和压缩空气断路器无法与其相比，在超高压领域中几乎全部取代了其他类型断路器; 另外在中压配电方面，六氟化硫断路器具有在开断容性电流时不重燃，以及开断感性电流时不产生过电压等优点，正逐步取代其他类型的断路器。六氟化硫断路器的优良性能得益于SF6气体良好的灭弧特性。SF6是无色、无味、无毒，不可燃的惰性气体，具有优异的冷却电弧特性，介电强度远远超过传统的绝缘气体。在均匀电场下，SF6的介质强度为同一气压下空气的2.5—3倍，在4个大气压，其介质电强度与变压器油相当。由于SF6的介质强度高，对相同电压级和开断电流相近的断路器，SF6的串联断口要少。例如: 220kV少油断路器要4个断口，500kV少油开关要6-8个断口，而220kVSF6断路只要1个断口，500kVSF6断路器只要3-4个断口。一是因为SF6的分子量大，比热大，其对流的传热能力优于空气，二是SF6在高温下的分解特性，在分解反应过程中吸收能量。SF6这种优良导热性能，是形成SF6灭弧性能的原因之一; 另外，SF6吸附自由电子而形成负离子的现象也是其成为优良灭弧介质的原因。

2 SF6气体微水超标的危害性

　　常态下，SF6气体无色无味，有良好的绝缘性能和灭弧性能，一旦大气中的水分浸入或固体介质表面受潮，则电气强度会显著下降。断路器是户外设备，当气温骤降时，SF6气体过量水可能会凝结在固体介质表面而发生闪络，严重时造成断路器发生爆炸事故。纯净SF6气体，在运行中，受电弧放电或高温后，会分解成单体的氟、硫和氟硫化合物，电弧消失后会又化合成稳定的SF6气体。当气体中含有水分时，出现的氟硫化合物会与水反应生成腐蚀性很强的氢氟酸、硫酸和其他毒性很强的化学物质等，危及维护人员的生命安全，对断路器的绝缘材料或金属材料造成腐蚀，使绝缘劣化，甚至发生设备爆炸。

　　要完全清除SF6断路器内SF6气体的水分是不可能的，但是掌握SF6气体微水超标的原因，采取相应的预防控制措施，减少SF6气体中的水分，可以保证和提高断路器的安全运行可靠性。

3 SF6气体微水超标的原因

SF6气体微水超标的原因，主要有以下六个方面:

　　3.1 SF6气体新气的水分不合格。造成新气不合格的原因，一是制气厂对新气检测不严格，二是运输过程中和存放环境不符合要求，三是存储时间过长。

　　3.2 断路器充入SF6气体时带进水分。断路器充气时，工作人员不按有关规程和检修工艺操作要求进行操作，如充气时气瓶未倒立放置; 管路、接口不干燥或装配时暴露在空气中的时间过长工等导致水分带进。

　　3．3绝缘件带入的水分。厂家在装配前对绝缘未作干燥处理或干燥处理不合格。断路器在解体检修时，绝缘件暴露在空气中的时间过长而受潮。

　　3．4吸附剂带入的水分。吸附剂对SF6气体中水分和各种主要的分解物都具有较好的吸附能力，如果吸附剂活化处理时间短，没有彻底干燥，安装时暴露在空气中时间过长而受潮，吸附剂可能带入数量可观的水分。

　　3.5透过密封件渗入的水分。在SF6断路器中SF6气体的压力比外界高5倍，但外界的水分压力比内部高。例如，断路器的充气压力为0 .5Mpa，SF6气体水分体积分数为30×10-6，则水的压力为0.5×30×10-6=0.015×10-3Mpa，外界的温度为20℃时，相对湿度70%，则水蒸气的饱和压力为2.38×10-3×0.7=1.666×10-3Mpa，所以外界水压力比内部水分高1.666×10-3/0.015×10-3=111倍。而水分子呈V形结构，其等效分子直径仅为SF6分子的0.7倍，渗透力极强，在内外巨大压差作用下，大气中的水分会逐渐通过密封件渗入断路器的SF6气体中。

　　3.6 断路器的泄漏点渗入的水分。充气口、管路接头、法兰处渗漏、铝铸件砂孔等泄漏点，是水份渗入断路器内部的通道，空气中的水蒸气逐渐渗透到设备的内部，因为该过程是一个持续的过程，时间越长，渗入的水份就越多，由此进入SF6气体中的水份占有较大比重。

4 SF6气体含水量的控制措施

　　运行中的SF6断路器，对于SF6气体的微水量要求相当严格，因为它直接影响断路器的安全运行。如何降低运行中断路器的SF6气体含水量，可采取如下措施:

　　4.1控制SF6新气质量关。根据《安规》的规定，SF6新气应具有厂家名称、装灌日期、批号及质量检验单。新气到货后应按有关规定进行复核、检验，合格后方可使用。存放半年以上的新气，使用前要检验其微水量和空气，符合标准后方准使用。SF6气瓶放置在阴凉干燥、通风良好地方，防潮防晒，并不得有水分或油污粘在阀门上，未经检验合格的SF6新气气瓶和已检验合格的气体气瓶应分别存放，以免误用。

为了保证SF6气体新气的质量和纯度，充入断路器之前进行微水测试，并要符合我国的SF6气体新气的质量标准。

　　4．2 控制绝缘件的处理关。绝缘件出厂时，如果没有进行特殊密封包装，安装前又未做干燥处理，则绝缘件在运行中所释放的水份将在气体含水量占有很大比重。因此绝缘件干燥处理完毕后立即进行密封包装，在安装现场未组装的绝缘件应存放在有干燥氮气的容器中。

　　4.3控制密封件的质量关。采用渗透率小的密封件，加强断路器密封面的加工、组装的质量管理，保证密封良好。断路器法兰面及动密封都用双密封圈密封，一可加强密封效果，减少SF6气体的漏气量，二可减少外界水分进入SF6断路器中。

　　4.4控制吸附剂的质量关。采用高效吸附剂，使用前进行活化处理，安装时尽量缩短暴露于大气中的时间，减少吸附剂自身带入的水分。

　　4.5控制充气的操作关。应在晴朗干燥天气进行充气，并严格按照有关规程和检修工艺操作要求进行操作。充气的管子必须用聚四氟乙烯管，管子内部干燥，无油无灰尘，充气前用新的SF6气体进行冲洗。

　　4.6加强运行中SF6气体检漏关。断路器在运行中，当发现压力表在同一温度下前后两次读数的差值达到0.01-0.03Mpa时应全面检漏，找出漏点。

　　4.7加强运行中SF6气体微水量的监视测量关。设备安装完毕充气24h后，应进行SF6气体微水量测量，设备通电后每三个月测量一次，直至稳定后，以后每一至三年检测一次微水量。对于微水量超过管理标准的应进行干燥处理。

　　通过以上七个环节的严格管理，可以控制SF6断路器SF6气体的微水量。

5 结束语

　　SF6断路器最重要的监测项目是含水量监测和检漏两项。如果忽视对它的监测，其可靠性将会受到影响，还会污染环境。因此，对运行中SF6断路器的微水的监测和检漏就备受关注。



SF6气体液化温度

SF6断路器虽有许多优越性，但选用时还应充分注意到该气体分子量较大，密度较大，液化温度也就偏高。

它在一个大气压下(即0.1MPa)，液化温度为-62℃；在1.2MPa压力下，液化温度为0℃；一般充入断路器的SF6气体压力为0.35～0.65MPa范围(由充气时的环境温度具体确定)，其液化温度为-40℃。

为了保证SF6断路器的正常工作，制造厂家在产品说明书中明确规定其适用的环境温度为-30~+40℃。��

如果运行环境温度低于-40℃时，断路器中的SF6气体将出现液化。由此引起体积减小，压力降低，粘滞性增大，绝缘强度和灭弧能力下降。这样，将无法保证SF6断路器的正常工作。

为了解决六氟化硫断路器(尤其是瓷柱式SF6断路器)在北方严寒地区的使用问题，

国内外开关制造厂家已经开始用SF6混合气体来取代SF6气体，一般均采用SF6/N2混合气体作为灭弧、绝缘介质。在总压力为0.7MPa(绝对压力)时，60％SF6+40％N2混合气体的液化温度为-42℃，比同压力下纯SF6气体介质的液化温度低了许多。

由于SF6/N2混合气体断路器中的SF6气体密度和灭弧室结构等与纯SF6气体断路器不同。



检修GIS应注意

GIS的外壳　大部分采用铝或钢浇铸或铝板钢板卷制的圆筒，导体装在圆筒内，由盆式绝缘子支撑，圆筒内充满SF6气体，作为主要绝缘介质。为防止外壳产生环流发热及感应电伤人，外壳一般都采用直接接地。GIS的开关或刀闸的操作动力由液压油或压缩空气来提供。因此如下几个问题：

1 通 风

只要进入GIS室内，无论检修什么部位，都要先打开GIS室的大门，打开通风机，通风15min后再进入GIS室内，检修过程要始终保持工作现场空气流通。

2 外壳接地

在GIS的外壳上检修时，应检查外壳接地板是否完整、牢固，防止感应电伤人。对220kV及以上的GIS，如果外壳接地板有松动，会听到放电声，并且外壳会发热。

3 操作机构的检修

　检修断路器和电动操作的刀闸操作机构时，　必须停电，断开操作控制电源，并插入防分防合销子，以防分合闸线圈突然来电，机构动作伤人。另外，用电动操作断路器或刀闸时，如未动作或未完全断开，必须快速断开操作电源。否则，此时分合线圈已励磁，而转换开关未分合到位，线圈长时间励磁，分合线圈的绝缘层就会因发热而被烧毁。

4 灭弧气室的检修

检修灭弧气室时，必须确认是否开断过短路电流，检修开断过短路电流的气室，必须小心。因SF6气体在电弧作用下易生成SF4、S2F2、SF2及少量的HF、SO2，事实上里面的成份极为复杂，生成的大部分物质都是有毒物质。特别是HF遇水生成氢氟酸，是一种剧毒物质，对人和设备都有严重危害。因此，对灭弧室的检修，应做好下列防护措施：

(1) 检修人员应穿干净的工作服，并戴上干净的布帽子、手套，取出口袋内的一切杂物，特别是金属件，防止头发等其它杂物掉入灭孤室内。

(2) 对工具进行登记，检修完毕，应检查工具数量，防止工具掉入灭弧室内。

(3) 回收灭弧室内SF6气体后，充入干燥空气，再回收。刚打开检修盖，应戴防毒面具，并用吸尘器对灭弧室进行清理。灭弧室内通入干燥空气5 min后，用氧气含量仪测量灭弧室内氧气含量，不得低于18%.

(4) 工作场所最好安装一台排风扇，加快空气流通。

(5) 灭弧室内的吸附剂禁止用加热方法使其再生，必须换新吸附剂。SF4、S2F2、SF2都极易被吸附剂吸收。

5 非灭弧室的检修

回收完SF6气体后，直接通入干燥空气，并用氧气含量仪测量气室内部含氧量，不能低于18%。气室内的吸附剂，最好换新的，也可以加热再生。非灭弧室的吸附剂主要吸收的是水分。



六氟化硫（SF6）的性状及相应防护

六氟化硫（SF6）是良好的气体绝缘体，被广泛用于电子、电气设备的气体绝缘；其典型的应用是在供电部门的输变电所、电厂等的高压开关柜内用作气体绝缘。要防护六氟化硫，首先要了解六氟化硫的物理、化学性质。六氟化硫纯品,毒性较低、性状稳定。但人在吸入80%六氟化硫+20%的氧气的混合气体几分钟后，人体会出现四肢麻木，轻度兴奋症状。六氟化硫气体充入高压开关柜内有一定的压力，因此，气体泄漏的概率较高，而空气中的氧气含量充足，这样使得六氟化硫泄漏后与氧气结合产生毒性的条件充分。这是需要防护的情况之一。

一旦六氟化硫气体遇到高热、高温（如：电弧），会产生出副产物—氧化硫和氟化氢气体，它们与未分解的六氟化硫气体共存。此时就有三种毒气存在。

氧化硫是一种硫酸酐，易被人体湿润的粘膜表面吸收生成硫酸和亚硫酸，对眼和呼吸道粘膜有强烈的刺激作用。具体表现为流泪、咳嗽、喉灼痛、眼结膜及呼吸道刺痛等症状。遇到人体的汗液，会使人的皮肤红肿。氟化氢，易溶于水。同样易被人体湿润的粘膜表面吸收而生成氢氟酸，它对人体的危害同氧化硫一样——是眼和呼吸道，但危害更大。氢氟酸常被用于刻蚀玻璃，可见它的腐蚀性极大。若遇到人的汗液，在人的皮肤表面形成氢氟酸，它能穿透皮肤表面向深层渗透，形成溃疡和坏死，且不宜治愈。若骨骼损害引起氟骨病，将无法复原。氟化氢的毒性比之氧化硫和六氟化硫有过之而无不及。

国家化工部《化学危险品安全手册》中对以上三种化学品规定值如下：

1．六氟化硫 TWA（8小时加权平均值）：1000PPM （5790mg/m3）

STEL（短时暴露极限浓度值）： 未定

2． 氧 化 硫 TWA： 5PPM （13 mg/m3） STEL：5PPM （13 mg/m3）

3． 氟 化 氢 TWA： 3PPM （2.6 mg/m3） STEL：3PPM 未定

TWA值：一个工作日（8小时）人体累计吸入的毒气浓度，以时间加权平均不大于该值，则不会对人体造成伤害。

STEL值：人体暴露在该浓度的毒气中，不超过15分钟不会对人造成伤害。该值未定，则说明不允许人体在未采取防护的情况下进入该毒气环境。由以上的数值及对人体危害的程度可知，对六氟化硫的防护有两个方面：一是六氟化硫气体本身；二是六氟化硫遇高温后的副产物，而对副产物的防护更为重要。就人体而言，防护的重点是眼部和呼吸道；其次是人体的皮肤，至此，我们就可以针对性地选择相应的防护用品及装备。呼吸系统是生命存活的三大要素之首，必须首先考虑。由于泄漏污染区可能有多种有毒气体的存在。若采用过滤式防毒面具，因其是负压式，防护安全系数较低，人吸气时带入毒气的可能性较大，对于有多种毒气存在，毒性较大且其浓度不确定的场所，选用过滤式面具是不合适的。采用正压式空气呼吸器可以完全隔绝毒气，不考虑毒气种类的多少、浓度的高低，所以正压式空气呼吸器是首选的防护产品。但在选择正压式空气呼吸器品种时，应考虑毒气是否直接致人死亡这一因素，以便正确选用。当出现有毒气体泄漏后，现场人员应就近采用防护器具——如逃生器，并迅速撤离泄漏污染源，中毒人员脱离现场至空气新鲜处，必要时采用氧气复苏仪或人工呼吸就地抢救；应急处理人员必须佩带空气呼吸器、穿戴相应的防护服和手套后进入事故区，对现场通风对流，稀释扩散。进入高浓度区域作业，必须有人监护。

来源：环球能源网 作者： 求实 编辑：安妮 2007-12-13 14:41:48



温室气体

地球变暖效应的相关系数

CO2

甲烷

N2O

HFC

PFC

SF6

1

21

310

140~11700

6500~9200

23900

来源：环球能源网-独立的能源资讯媒体；专业的能源研究服务平台(http://www.worldenergy.com.cn/)

作者：xuhong

原文：六种温室气体致使地球变暖效应的相关系数(http://www.worldenergy.com.cnhttp://energysaving.worldenergy.com.cn/2007/1213/content_29838.htm)



气体绝缘系统用N2/SF6混合气体的特性



国际大电网会议D1.03.10(CIGRE)工作组对N2/SF6混合气体的特性进行了研究。结论如下：

这种混合气体在SF6气体含量较低的情况下仍具有良好的绝缘特性。考虑到参考技术、经济和环境等诸因素，SF6气体含量保持在10% ～ 20%之间时，可以保证良好的绝缘特性。仅仅使气压升高约45%～ 70%，就可以恢复到等同于纯SF6气体的绝缘强度，SF6气体的需要量和泄漏率将下降约70% ～ 85%。在产品设计中，可以很容易地将因触头弯曲和沿面凸凹不平导致的场强影响因素考虑进去。

这种混合气体的不足之处是击穿电压略低于纯SF6气体中的绝缘强度。但是，所有目前的诊断技术都可以应用到这种混合气体中，其等效性和探测的灵敏度要高于纯SF6气体。在带电元件上释放的信号和放电电流与在纯SF6气体中的很相似。从活动微粒中释放的信号与气体类型和混合气体的比例无关。

这种混合气体在电流过零时的熄弧能力和相关的电流开断特性较差，甚至隔离开关对小母线充电电流的开断能力也都有所下降。与SF6气体比较发现，在这种混合气体中，触头间的燃弧会产生对地闪络，所以这种混合气体不适用于开断负荷。在部分N2/SF6绝缘GIS中（开断部分仍用SF6气体），SF6气体总量的减少非常小。因此，在GIS中用N2/SF6混合气体替代SF6气体的方案是很不经济和不利于环保的。但是，N2/SF6混合气体适用于没有开断装置的高压设备中，经验证明特别适用于气体绝缘管线（GIL）中。

武汉高纯六氟化硫气体厂家——武汉纽瑞德特种气体公司主要经营六氟化硫，纯度包括：4N、.4.5N、4.7N、5N等级别，规格含：10L、15L、40L等，也可按照客户需要分装不同规格，价格实在，服务周到，请拨打电话400-6277-838咨询。

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