【正文】 子 。 因此 ， SF6氣體介 質(zhì)具有自恢復(fù)特性 。 當(dāng) SF6氣體中含有雜質(zhì)時(shí)，其化學(xué)反應(yīng) 就復(fù)雜了。 （ 1） SF6氣體分解物在電弧中第一次的雜質(zhì)化學(xué)反 應(yīng)是與觸頭的金屬蒸汽： （ 2）與銅蒸汽的反應(yīng)是： SF6+CU→SF4+ C UF2。 (3) 與鎢蒸汽的反應(yīng)是 : 3SF6+W→SF4+ WF 6。 (4) CUF2 是固體粉末 。 WF6是活潑的氣體 。 SF4是活潑的化 合 物 , WF6 和 SF4不能以其原狀長(zhǎng)期存在 ,遇上水分子就會(huì) 產(chǎn)生 二次反應(yīng) . 水分含量超標(biāo)時(shí)； （ 1）在常溫下， SF6氣體化學(xué)性能很穩(wěn)定。當(dāng)溫度低 于 500 ℃ 時(shí)，一般不會(huì)自行分解。 （ 2） SF6氣體水分含量超標(biāo)時(shí)，但溫度在 200 ℃ 以上就開始分解，其反應(yīng)式為 2SF6+6H20→2SO 2+12HF+O2 (3) HF又稱氫氟酸 :其毒性 ,腐蝕性是最強(qiáng)的 ,對(duì)人的皮膚有強(qiáng)烈 的腐蝕作用 . (4) SO2遇水化合變?yōu)闅辶蛩?H2SO3,也有強(qiáng)烈的腐蝕性 . （另一部分） SF6氣體在電弧高溫的作用下，與 水發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)從中還會(huì)分解出 SOF SO2F SOF HF等既有害又有毒雜質(zhì)。其化學(xué)反應(yīng)式如 下： （ 1） SF4+H2O→SOF2+2HF (2) SOF4+H2O→SO 2F2+2HF （ 3） SOF2+H2O→SO 2+2HF （二氧化硫） （ 4） SO2F2+2H2O→H 2SO4+2HF （硫酸） 反應(yīng)物 O2 含量 H20含量 電極 絕緣材料 備注 SOF2 很小 極強(qiáng)烈 極強(qiáng)烈 很小 氣態(tài)， 0。 05%致死 SOF4 極強(qiáng)烈 極強(qiáng)烈 很大 無(wú)影響 氣態(tài)、有毒 SO2F2 極強(qiáng)烈 極強(qiáng)烈 極強(qiáng)烈 很大 氣態(tài)， 0。 04%致死 HF 很小 極強(qiáng)烈 極強(qiáng)烈 很大 氣態(tài)、有毒 、有腐 WF6 無(wú)影響 極強(qiáng)烈 很小 無(wú)影響 氣態(tài)、有毒 CO2 極強(qiáng)烈 無(wú)影響 無(wú)影響 極強(qiáng)烈 氣態(tài) OS2 極強(qiáng)烈 極強(qiáng)烈 無(wú)影響 很小 有毒 再說(shuō)； WF6+3H2O→ WO3 +6HF （ 1） WO3 是固體粉末 ,極易吸潮 ,當(dāng)其附在絕緣 體、固體表面時(shí)，造成沿面閃絡(luò)電壓值下降。 （ 2） HF有腐蝕性、對(duì)瓷套內(nèi)壁釉面涂層有破壞作 用。 （ 3） SF4對(duì)動(dòng)物的肺有傷害作用，其毒性會(huì)影響 呼吸系統(tǒng)： （ 4） SO2F2稱為“氟化氬硫酸”，它是無(wú)色有窒息性 臭味的劇毒氣體，能造成動(dòng)物的嚴(yán)重肺水仲，使肺 部產(chǎn)生大 量的滲出物并阻止氣體在肺部的上交換。 使動(dòng)物窒息 致死。 （ 5） SO2F2是無(wú)色無(wú)臭的氣體。動(dòng)物吸入后會(huì)組 織上起全身性痙攣麻痹，使呼吸器官肌肉失去正常 功能時(shí)而造 成窒息。注：（其危險(xiǎn)性在于無(wú)刺激性 味，待發(fā)現(xiàn)中毒往 往迅速造成死亡。） 水分對(duì)電器設(shè)備絕緣的危害 (1)水分在電器設(shè)備中 ， 除了對(duì)絕緣件和金屬部件產(chǎn)生 腐蝕作用之外 ， 還在它的表面產(chǎn)生凝結(jié)水 ， 附在絕緣件的 表面 ， 而造成沿面閃絡(luò) 。 (2)當(dāng)水分由液態(tài)變?yōu)楣虘B(tài)后 ， 從物理學(xué)上知道 ， 對(duì)電 器絕緣材料的危害性可以大大減少 ， 即水變?yōu)楸?， 它 對(duì)電器設(shè)備的危害減少 。 (3)要使 SF6氣體中的水蒸汽將凝結(jié)水或變?yōu)楸錀l件主要決 定于水蒸汽的壓力和密度 ， 在什么溫度下會(huì)達(dá)到飽和 。 人們知道 SF6斷路器和 GIS電器設(shè)備內(nèi) ，SF6氣體的體積是不會(huì)變的 ， 水蒸汽的飽和只和壓力 、溫度有關(guān) 。 (4)當(dāng) SF6斷路器和 GIS電器設(shè)備的水蒸汽及溫度達(dá)到某一值時(shí) ， 其壓力和密度達(dá)到飽和后 ， 水蒸汽就不會(huì)凝結(jié)為露水 ， 而直接變?yōu)楸?。 這時(shí)對(duì)絕緣材料的危害就降低許多 . SF6氣體中水蒸汽的飽和壓力與飽和密度 水蒸汽溫度 （ ℃ ） 飽和壓力 （ Pa） 飽和密度 （ g/m3） 50 1176 83． 2 40 736 51． 2 30 423 30． 3 20 233 17． 3 10 123 9． 09 6 93． 4 6． 91 0 61 4． 52 10 26 1． 92 20 10． 3 0． 76 30 3． 8 0． 28 五、 SF6氣體水分可能的來(lái)源 斷路器內(nèi)部絕緣件處理不良，含水量較多。 SF6新氣質(zhì)量較差。 充氣工藝不佳。 抽真空工藝不良。 充氣管道、接頭等元件處理不徹底。 斷路器密封結(jié)構(gòu)不可靠。運(yùn)行中水份滲入斷 路器內(nèi)部。 六、水分的控制 確保電器所有密封部件都具有良好的密封性能。 應(yīng)嚴(yán)格控制新的 SF6氣體的含水量（ 8ppmw) 抽真空度的要達(dá)到規(guī)定值。真空度達(dá)到 并至少維持 2h以上。抽真空時(shí)間越長(zhǎng)，真空度越 高，則對(duì)降低氣體水分的含量越有利。 充氣設(shè)備必須良好。 充氣工藝必須規(guī)范。 提高檢修安裝的質(zhì)量 七、 SF6氣體微水測(cè)量的方法 常用的 SF6氣體微水測(cè)量方法有； 露點(diǎn)法； （ 1）當(dāng)測(cè)試系統(tǒng)的溫度略低于樣品氣體中的水蒸氣飽和溫度（露點(diǎn)）時(shí)，水蒸氣結(jié)露，通過(guò)光電轉(zhuǎn)換輸出信號(hào)顯示其水分比例。下限可在 PPm級(jí)。適用于間歇測(cè)定 （ 2）裝置較為復(fù)雜，要致冷劑，測(cè)量精度與測(cè)量?jī)x器質(zhì)量關(guān)系不大 電解法； （ 1） 其測(cè)量原理是將氣體樣品通過(guò)一個(gè)特別的電解池，被電解池上的 P5O5膜層吸附，同時(shí)又被電解 .根據(jù)氣體定律和庫(kù)侖電解定律計(jì)算出 1ppm水消耗的電流數(shù)。從指示儀表直接讀出含水量。 （ 2）適用于連續(xù)在線分析。但測(cè)定靈敏度較低，測(cè)量值一般要大于 10PPm為好 . (3) 間歇測(cè)定時(shí)達(dá)到穩(wěn)定的時(shí)間較長(zhǎng) 八、 SF6氣體的含水量測(cè)定的要求 測(cè)量所需的水分儀、減壓閥、必須用高純氮預(yù)先干燥。 測(cè)量前應(yīng)檢查本體內(nèi) SF6氣體壓力為額定壓力。 測(cè)量時(shí)間選擇在充入 SF6氣體 24h進(jìn)行。 嚴(yán)禁在雨天氣進(jìn)行該項(xiàng)工作。 測(cè)量系統(tǒng)的密封性能一定要好，防止外界水分 進(jìn)入。 為了保證測(cè)量正確性，所以每次測(cè)量的環(huán)境溫 度最好控制在 20176。 C左右為好，以利于比較。 九 、 SF6氣體的負(fù)電特性； 負(fù)電特性： 是指這種氣體分子或原子生成負(fù)離子傾向性 。 由電弧電離所產(chǎn)生的電子 ， 被 SF6氣體分子和它所 產(chǎn)生的鹵族分子和原子強(qiáng)烈的吸附 ， 因而帶電粒子的移 動(dòng)性顯著降低 ， 并由于正離子和負(fù)離子極易復(fù)原為中性 分子和原子 。 同時(shí) ， SF6氣體吸附電子后 ， 外層的形成 8個(gè)電子 穩(wěn)定結(jié)構(gòu) ， 自由行程比電子自由行程小 ， 在同樣的電場(chǎng) 強(qiáng)度下產(chǎn)生的碰撞游離機(jī)會(huì)減少 。 SF6氣體擊穿電壓高于空氣的原因 ；是因?yàn)镾F6氣體具有負(fù)電特性 ， 即當(dāng)周圍有電子存在時(shí) ，能為 SF6氣體捕獲而成負(fù)離子 ， 由于 SF6是重氣體 ，在電場(chǎng)作用下流動(dòng)遲緩 ， 不象電子那樣容易加速而使氣體在電場(chǎng)作用下?lián)舸?。 隨著交流電流從零上升到峰值時(shí)弧心變粗，從峰值下降時(shí)弧心又隨之變細(xì)。從而電弧在過(guò)零前不發(fā)生截流現(xiàn)象，也不會(huì)引起有害的過(guò)電壓，有利于開斷空載變壓器和電動(dòng)機(jī)。 十、 SF6氣體與傳統(tǒng)絕緣介質(zhì)相比存在問(wèn)題： 電場(chǎng)均勻程度對(duì) SF6氣體絕緣擊穿電壓的影響十分顯著。 SF6氣體電器的閃絡(luò)電壓值受微量雜質(zhì)的影響特別大。 十一、 SF6氣體的含水量必須要嚴(yán)格控制； 新投產(chǎn) SF6斷路器滅弧氣室內(nèi)的含水量不能 超過(guò) 150PPM/V或 （ 150uL/L）， 運(yùn)行 中則不能超過(guò) 300PPM/V 37ppm/u（ 300uL/L） 。 （質(zhì)量比 /體積比是 1/）。 水份對(duì) SF6氣室內(nèi)絕緣件表面閃絡(luò)電壓的影 響； （ 1）當(dāng) SF6氣體中混入水分，其內(nèi)在是以 H20的氣體份子形式混雜于 SF6氣體之中，則 SF6氣體與絕緣件固體的分界面的閃絡(luò)特性幾乎不受影響。 （ 2）若水分含量較多時(shí)，在溫度下降時(shí)能在固體表面結(jié)露，其絕緣性能就會(huì)下降，導(dǎo)致沿面閃絡(luò)。一般以 10176。 C的露點(diǎn)來(lái)控制水分 （ 3）水分對(duì) SF6氣體電弧分解生成物的影響 （ 4）由于上述危害，所以在運(yùn)行中每年要監(jiān)視復(fù)測(cè)，含水量超標(biāo)要進(jìn)行處理。 十二、 SF6斷路器 SF6氣體含水量在運(yùn)行中升高原因： 從試驗(yàn)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn) 得知： 一臺(tái)密封性能十分良好的六氟化硫斷路器及 GIS電 器運(yùn)行或放置多年后， SF6氣體從電器往外泄漏量是微 小，而電器內(nèi)部的水蒸汽 密度卻增大。 從氣體壓力來(lái)言：電器內(nèi)部 SF6氣體壓力高于外部的空氣壓力；對(duì)于水蒸汽來(lái)說(shuō)其內(nèi)部壓力遠(yuǎn)低于外部壓力 。 例如：當(dāng)環(huán)境溫度為 20176。 C， 相對(duì)濕度為 80%： PS = 104=19 104 (MPa) 如果電器內(nèi)部充 ，同理可得： 內(nèi)部水蒸汽的壓力為 104 MPa 內(nèi)外壓力 差比值為 19 104 / 104 = 外界溫度越高，濕度越大，內(nèi)部含水量越小。 則內(nèi)外水蒸汽壓力差越大。 在電器密封結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)中，將產(chǎn)生內(nèi)部 SF6氣體往 外泄漏。外部的水蒸汽向內(nèi)部滲透 的現(xiàn)象。 如果引起氣體泄漏的微孔直徑小，并和水蒸汽 的平均自由行程差不多，那么 SF6氣體的泄漏流變成分子流，外界的水蒸汽仍然能夠滲透到電器內(nèi)部。 因?yàn)?SF6氣體的分子直徑為 1010m, 而H2O為 3,41 1010m， 前者大于后者。 另者：由于SF6氣體的形狀成球形， H2O的形狀則呈針尖形，所以水蒸氣比 SF6氣體分子更容易滲透。 因此密封的可靠性對(duì) SF6斷路器和 GIS電器來(lái)說(shuō)是至關(guān)重要的 第二章 六氟化硫斷路器的 運(yùn)行 一、 SF6斷路器的分類及滅弧原理： 按結(jié)構(gòu)可分為瓷套支柱式和落地式： 按氣體壓力可分為雙壓式和單壓式： 按觸頭工作方式可分為定開距和變開距： 二、以 252KV3QAIEE斷路器： 工作溫度； 絕緣能力；表 2— 1； 電氣數(shù)據(jù)，表 2— 2；