斷路器專用六氟化硫氣體的特性及安全防護(hù)

SF6氣體具有良好的絕緣和滅弧性能，使SF6斷路器具有如下如下優(yōu)點(diǎn)：開斷能力強(qiáng)、斷口電壓便于做得很高、允許連續(xù)斷開次數(shù)較多。適用于頻繁操作、噪音小，無火災(zāi)危險(xiǎn)，機(jī)電磨損小等條件是一種性能優(yōu)異的“無維修”斷路器。在高壓電網(wǎng)中應(yīng)用越來越多。

SF6作為一種絕緣氣體，具有很多優(yōu)點(diǎn)，是一種無色、無味、無毒、不可燃的惰性氣體，并有優(yōu)異的冷卻電弧特性，特別是在開關(guān)設(shè)備有電弧高溫的作用下產(chǎn)生較高的冷卻效應(yīng)，避免局部高溫的可能性。SF6的絕緣性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)的油、空氣絕緣介質(zhì)。其用于電氣設(shè)備中，可以縮小設(shè)備的尺寸，提高設(shè)備絕緣的可靠性。其缺點(diǎn)是在電弧放電時(shí)，分解形成硫的低氟化合物，不但有毒，且對(duì)某些絕緣材料和金屬具有腐蝕作用。

SF6是一種比較重的氣體，在相同條件下，其密度是空氣的5倍，其壓力與溫度的關(guān)系遵循理想氣體定律。臨界溫度是SF6氣體出現(xiàn)液化的最高溫度，臨界壓力表示在這個(gè)溫度下出現(xiàn)液化所需的氣體壓力。SF6只有在溫度高于45℃以上時(shí)，才能保持氣態(tài)，在通常使用條件下，它有液化的可能性，因此SF6不能在過低溫度和過低壓力下使用。

SF6的優(yōu)良導(dǎo)熱性能，是形成SF6滅弧性能的原因之一。SF6的導(dǎo)熱性好可歸結(jié)為兩種原因，一是SF6的分子量大，比熱大，其對(duì)流的傳熱能力優(yōu)于空氣，二是在高溫下產(chǎn)生的冷卻效應(yīng)。

二、SF6氣體的化學(xué)效應(yīng)

SF6氣體本身的化學(xué)效應(yīng)是非常穩(wěn)定的，并且有著非常高的絕緣強(qiáng)度。在大氣壓力下和溫度至少在500℃以內(nèi)，SF6具有較高的化學(xué)穩(wěn)定性，在正常溫度范圍內(nèi)，其與電氣設(shè)備中常用的金屬是毫無反應(yīng)的。SF6分解的危險(xiǎn)溫度是600℃左右，此時(shí)SF6分解形成硫的低氟化合物，因此，SF6至少在電氣設(shè)備的A級(jí)絕緣溫度，即105℃以內(nèi)是相當(dāng)穩(wěn)定的。

三、SF6氣體的電氣特性

SF6是一種具有高介電強(qiáng)度的介質(zhì)。在均勻電場(chǎng)下，SF6的介電強(qiáng)度約為同一氣壓下空氣的2、5~3倍，在3個(gè)大氣壓下其介電強(qiáng)度與變壓器油相當(dāng)。實(shí)踐證明：在空氣摻入少量六氟化硫氣體，空氣的絕緣強(qiáng)度顯著提高；相反，在六氟化硫氣體中加入少量的空氣則六氟化硫氣體的絕緣強(qiáng)度也會(huì)明顯下降。由于SF6的介電強(qiáng)度高，因此，在對(duì)相同電壓等級(jí)和和開斷電流相近的斷路器，SF6的串聯(lián)斷口數(shù)要少，例如我國(guó)研制的ＬＲ－２２０型SF6斷路器，單斷口電壓為220KV；又如500KV的少油斷路器為6~8個(gè)斷口，而SF6斷路器只有3~4個(gè)斷口。SF6的電暈起始電壓比空氣高得多，介電強(qiáng)度與所加電壓的頻率無關(guān)，但是應(yīng)該引起注意的是電場(chǎng)均勻性、雜質(zhì)、電極的形狀和不規(guī)則性等，對(duì)SF6的介電強(qiáng)度均有一定強(qiáng)度。SF6氣體中的水分對(duì)絕緣將發(fā)生影響。SF6中所含水分超過一定濃度時(shí)使SF6在溫度達(dá)200℃以上就可能產(chǎn)生分解，分解的生成物中有氫氟酸，這是一種有強(qiáng)腐蝕性和劇毒的酸類。此外，水分的凝結(jié)對(duì)沿邊絕緣也有害的。因此，在SF6的電氣設(shè)備中，應(yīng)嚴(yán)格控制水分的含量。

     SF6電器設(shè)備的應(yīng)用己50余年，在這段時(shí)間內(nèi)已經(jīng)積累了大量SF6氣體方面的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)。只要嚴(yán)格按照國(guó)家或制造廠的有關(guān)規(guī)程進(jìn)行工作，就能確保SF6電器設(shè)備安全可靠以及有關(guān)人員的人身安全。

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