六氟化硫绝缘气体应用之我见

六氟化硫绝缘气体应用之我见

新疆疆南电力有限责任公司变电检修工区油务班万涛、周宝锋

摘要:阐述了六氟化硫的发展以及在电气设备（本文仅针对SF6断路器）上应用时应注意的事项、存在的问题、如何预防和维护要点进行了简要分析。

关键词:SF6断路器检漏微水维护

1.引言

六氟化硫是一种无毒、不燃烧、具有优异绝缘和灭弧性能的气体。这种绝缘介质在高压电器中的应用，使传统的输变电设备的面貌、技术性能大为改观，推动了电网技术的进步，加快了电力建设的发展速度。随着电力工业的迅速发展和技术装备水平的提高，六氟化硫电气设备大量投入运行，相应需要完善和加强对气体绝缘设备的技术监督。正如在电网行业中SF6断路器因其自身的优势，现在已经基本代替了有断路器。SF6断路器所使用的灭弧气体就是六氟化硫气体，具有强灭弧能力、高耐电强度等特点，它在重量、体积、开断性能、载流能力、绝缘性能、环境适应性等方面都超过了油断路器，因此在电力系统得到广泛的应用。下面谈谈SF6断路器在生产运行中应用时应注意的事项、存在的问题、如何预防以及维护要点。

2.六氟化硫断路器的发展历程

第一代SF6断路器为双压式结构，即在断路器内部设置高压区与低压区两种压力系统。低压区的压力一般为0.3~0.5MPa，主要用作内部绝缘。高压区的压力在1.5MPa左右，在分断过程中吹气阀打开时高压区气体流向低压区，，经触头喷口形成气吹使电弧熄灭。气吹过程停止，分断过程结束。高低压区之间有管道和气体压缩机连接，利用气体压缩机的气体压缩输送，使高低压区的气体压力维持在原设置的压力下。双压式SF6断路器结构复杂，且需管道和压缩机连接，加上高压区的SF6气体液化温度高（如在1.6MPa下，SF6的液化温度为5℃），还需设置电加热装置。

第二代SF6断路器为单压式结构，它只有一个压力不高的气体系统，结构简单，工作压力一般为0.6MPa，液化温度为-30℃。除一些高寒地区外，一般地区使用不加热也不会发生液化的情况。单压式SF6断路器开断时利用压气缸与活塞的相对运动把SF6气体压缩，产生气流在触头喷口高速喷出，使电弧熄灭。

旋弧式断路器较单压式更为发展，这种断路器摆脱了普通断路器靠吹弧气流带走在弧柱等离子区中产生的能量方式，而是靠电弧高速旋转，使SF6气体更有效地冷却电弧，把电弧能量带走。

自能膨胀式SF6断路器可称为第三代SF6断路器，它利用电弧能量加热膨胀室内的气体，

气体温度的上升引起了气体压力的增加。这种具有压力的SF6气体，一方面用来在电流过零时吹弧，另一方面在电极间形成绝缘间隙。这种断路器不需要压气缸，断路器的总体结构简单紧凑，触头开距变小，且所需的机械操作功小。

3.六氟化硫的灭弧原理

（1）SF6气体的分解温度（2000K）比空气（主要是氮气，分解温度约7000K）低，而需要的分解能（22.4eV）比空气（9.7eV）高，因此在分解时吸收的能量多，对弧柱的冷却作用强。由于气体分子的分解，在相应的分解温度上就出现气体导热率的高峰。

（2）SF6在高温时分解出S原子、F原子和正负离子，与其他灭弧介质相比，有较大的游离度。在维持相同游离度时，弧柱温度就较低。因此，SF6气体中电弧电压也较低，燃弧时的电弧能量较小，对灭弧有利。

（3）由于SF6的强电负性，能吸附电子和正离子复合，故复合作用快，去游离作用强。尤其在电流过零前后，可使弧隙中带电粒子减少，导电率下降。SF6气体电弧的时间常数也很小，为微秒级或更小，在电弧电流过零后，弧柱温度将急剧下降，分解物急剧复合。因此SF6弧隙的介质强度及其恢复速度都很高，能耐受很高的恢复电压作用，电弧在电流过零后不易重燃。

SF6气体中电弧的熄灭原理与空气电弧和油中电弧是不同的，它并不仅依靠气流等的压力梯度所形成的等熵冷却作用，而主要是利用SF6气体特异的热化学性质和强电负性，使得SF6气体具有很强的灭弧能力。。对于灭弧来说，供给大量新鲜的SF6中性分子并使之与电弧接触是有效的方法。

4.六氟化硫断路器在生产运行中存在的问题

4.1 水分的危害

SF6气体中水分的含量对开关设备的安全运行有一定的影响，水分含量过大，使气体中酸性腐蚀性的气体HF和SOF2的含量增加，开关绝缘容易受潮，绝缘性下降，存在着安全隐患。一般认为，SF6断路器在正常运行情况下，有害气体的分解量不应大于10-4量级。这些有毒气体对金属器件和绝缘器件会产生腐蚀作用，如果微量水的存在就会加重腐蚀了，某些分解产物，还具有毒性，如果发生泄漏对工作人员的健康和周围的环境都很构成威胁。4.2压力的影响

在SF6断路器设备中所使用的SF6气体的额定压力在20℃时，气体的额定压力一般为0.6-0.7MPa。若SF6气体压力降低将会造成压缩的压力和排气的压力相比相差较小，这样不能在短时间内使电弧冷却。这样会带来很多问题，将会导致电弧的半径变大，将会可能出现喷嘴堵塞的危险而造成事故。

如果设备的气体压力偏低，需补充气体，在补气之前需要测量气体中的水分含量，其合格可直接补气，如若不合格应将气体回收，作相应处理后抽真空，再充入合格的气体，再充装气体的过程中会有杂质的介入，使其杂质含量升高。同时从气瓶中取SF6气体时，必须使用减压阀是瓶内的压力下降，充气前应先把充气管内的空气排除，防止充入断路器内，充气之后瓶阀门一定要拧紧，防止气体外泄。由于充气管路和电器设备材质中自身含有水分向气体中扩散;管路的连接处的渗透现象。

4.3固体杂质的影响

固体杂质的来源一般有以下几种情况：

（1）设备在出厂时没有处理干净；

（2）断路器在工作时，金属之间的磨损导致金属构件脱落而来的；

（3）在化学反应过程中分解的粉尘颗粒。

这些杂质对SF6气体的击穿电压有很大的影响，杂质的大小，形状，材料和位置对击穿电压影响的大小都是有关系的。

4.4温度和湿度的影响

SF6断路器在实际工作过程中，在不同的季节也就是在不同的温度下同一台设备所测得水分含量的数据是不同的，在低温的情况下微水的含量小，相反在高温时微水的含量就会高一些。环境的湿度对部件中水分的影响，主要是在存放和组装过程中，所以可以再组装之前先对部件进行烘干处理，组装环境的温度25℃左右，相对湿度要控制在60%以下。归根结底，温度和湿度的影响到微水和有毒气体的含量，使其对设备产生影响。

5.SF6断路器维护要点及注意事项

首先，SF6断路器到安装现场之后，注意观察部件是否受潮，在装卸断路器时应尽量轻移动，避免剧烈碰撞，不得随意打开阀门，在安装瓷套的过程中要特别小心，防止瓷绝缘子被打碎，切忌不能用硬物撞击到SF6气体管路和气体的阀门。在断路器充气时气体管路要保持干燥和干净。SF6断路器必须定期检漏、分解产物的含量以及微水的含量需要定期检测，检测场所周围的环境应该保持清洁。

5.1气体的检漏

SF6气体泄漏的原因主要是在焊缝、密封面和管路接头处的裂缝或密封不严的地方。对SF6气体进行检漏的过程一定要使用专用检漏仪。如果发生大量的SF6气体泄漏情况（虽然这种情况出现的几率极小），工作人员不得停留在现场，要远离泄漏点10m以外，直到泄漏停止后，才可以进入该区域。如果是电气设备内部发生问题，在电气设备内部一定会存在SF6电弧分解产物，在打开外壳清除之后，在检测工作过程中，很有可能会接触到污染的部

件，一定要使用防毒面具，而且还要穿戴防护工作服。

为了保证工作人员可以SF6断路器室内的安全工作，按有关规定要求空气中氧气浓度含量不应低于18 %，正常的维护检漏必须对工作室进行换气通风15min以上。在对SF6断路器检漏的过程中，必须严格执行产品说明书中的要求，不可以让检漏仪的探头长时间处在高浓度SF6气体之中，这一点在工作过程中容易被忽略，当探头触及到高浓度SF6气体的时候，表针（指示灯）就会立满刻度，强烈报警，这时侯应马上将探枪（探头）离开，移到洁净区。

5.2 含水量检测

SF6断路器中对SF6气体的含水量及纯度都有极为严格的要求。在正常运行的过程中内部由于发生闪络，就会生成几种SF6分解物，大气中的水分也会渗入到气体的绝缘设备中，较高的气压下，过量的水分很容易使气体的绝缘强度下降，甚至在设备内部会发生闪络事故。有些活性杂质，例如SO2、HF等具有强烈的腐蚀作用，会对气体绝缘设备的构件产生腐蚀作用，一些分解物还具有毒性，如果泄漏出来将会影响工作人员的健康，污染环境。因此，必须保证充入到电气设备里的SF6气体是合格气体，在充气的过程中，一定要严防水分渗入。

根据我国有关规定，断路器采用新SF6气体时，其中水分含量是≤8×10-6。机械特性试验之后在测量气体的含水量不应该超过150×10-6。在设备中充有SF6气体单元，进行检修安装的时侯，一定保持SF6的气压是正压，避免潮气的进入。

对于气室的处理包括干燥和清理两种形式：

（1）气室清理主要包括对灭弧、绝缘、金属外壳和导体等部分进行清理；

（2）高压电器气室干燥工作主要是依靠抽真空以及注入高纯氮的形式进行干燥处理，在真空处理的过程中，最后一次是干燥处理，一定保证气室的干燥合格。

5.3其他注意事项

工作人员在定期检查巡视的时候，应及时发现漏气的现象，如发现漏气现象必须找出漏气点并采取一定的措施进行处理，能够定量计算出漏气的量，判断SF6气体对断路器运行的影响程度；应观察瓷套有无破损、结构是否变形、气体压力表是否损坏、SF6气体阀门和管路是否变形、有无发热异常现象、导线是否良好；是否有闪络现象、接头是否楹动。还可以根据曲线来观察压力表的情况。当闸合不上或跳不开的故障时，应先查看在合闸的操作时合闸铁芯是否正常，如动作就要检查合闸弹簧的储能、机构是否卡涩，动作电压过低（操作电压不能低于85%额定电压），若仍不动作，就要检查合闸回路得情况，其合闸线圈是否烧坏、是否接通、辅助开关到位否等其它方面，跳不开的动作电压可能是太低（不可低于65%额定电压）。

6.实例论述SF6断路器的气体泄漏检测

∑==n k k d eV i 1我公司的SF 6断路器最常见缺陷为气体泄漏，然而在生产运行中，不可能随意停电检修，故我们选用紫外电离检测法、电子捕获法以及肥皂泡法进行检漏。

6.1紫外电离检测法

紫外电离检测是利用紫外线将检测气体中的氧气和六氟化硫气体离子化，根据它们的离子迁移速度和对电子吸收的能力的差异，迅速简便地测定出在检测的气体中所包含的微量六氟化硫的浓度。

6.1.1仪器结构

图6-1是紫外电离检测器原理图。仪器是由检测器（包括紫外灯、光电面、加速电极等）、气路系统（包括探头、气体净化管、抽气泵等）以及电子线路组成。

图6-1

6.1.2检测原理

紫外检测器中的紫外灯以2kHz 振荡频率脉动，发射出1849×10-10m 的紫外线。紫外线通过网状的加速电极，直接照射在光电面上，使光电面发出自由光电子。在光电面与加速电极之间通过被测气体，使被测气体中的氧气和六氟化硫气体吸附在这些光电子上。这些光电子在光电面和加速电极之间施加的电压作用下，被电离为离子状态，以各自的迁移速度向光电面移动。由于氧气和六氟化硫气体的负电性不同，对光电子俘获能力不同，则形成不同的迁移速度。利用这种速度差别形成的离子流的相位差，将相位改变的离子流检测出来，就可检出六氟化硫气体的存在及浓度。下式表示与上述迁移速度有关的离子电流：

e —离子的电荷； V k —离子迁移速度；

d —光电面和加速电极间的距离；

n—离子数；

i—离子电流。

由于d是固定的，离子电流i由离子电荷和离子迁移速度所决定，对六氟化硫气体来说则主要由离子数来决定，离子数则指示气体中的六氟化硫浓度。这样检测器就可以定量地检测出六氟化硫的浓度。由于气体中的水分及灰尘净化器。在检测器的出口通常也装有气体净化器，用于消除检测器中产生的臭氧。

6.2电子捕获检测法

电子捕获检测采用放射性同位素Ni63作为检测器的离子发射体。该类仪器只对具有电负性的气体（如卤素物质以及含有O、S、N分子的物质）产生信号，灵敏度随物质电负性的增强而增高。

6.2.1仪器结构

仪器由探头和控制器组成。探头包括有电子捕获检测器、检测管、信号放大器和指示器、浓度报警器。控制器包括载气钢瓶、气体控制部件、信号控制系统及电源。

6.2.2检测原理

当载气通过放射源时，β射线的高能电子使载气电离形成正离子与慢速电子，向极性相反的电极定向迁移形成基流。当电负性气体（如六氟化硫）从探头进入检测器时，捕获了检测器中的慢速电子生成负离子，其负离子在电场中的运行速度比自由电子的低。待检气体负离子与载气正离子复合成为中性化合物，被载气带出检测室外，而使原有的基流减少。该基流的减少量与被测气体的浓度成一定数量的比例关系。这样，通过信号放大器，将变化了的基流转为浓度指示信号输出，从而达到检测气体浓度的要求。

6.3肥皂泡检测法

肥皂泡法检漏此法对于泄漏较大时或运行中的设备可以采用。将肥皂水用刷子涂在可能泄漏的密封环节上，出现向外鼓泡的地方就是漏点。根据相关工作经验，用洗发香波或洗洁精效果会更好，用此法可检出泄漏速率约104ml?MPa/s的漏点。

SF6断路器本体的漏气部位有：支柱驱动杆和密封圈划伤处、充气阀密封不良处、支柱瓷套根部有裂纹处、法兰联接处、灭弧室顶盖有砂眼处、三联箱盖板、气体管路接头、密度继电器接口、二次压力表接头、焊缝和密封槽与密封圈（垫）尺寸不配合等处。

SF6断路器中的气体虽然泄漏到大气中的SF6浓度很低，但它在大气中有很长的残存期，并能吸收红外幅射而产生温室效应。此外，频繁补气和SF6气体的大量泄漏，不仅影响设备安全运行，也影响工作人员的身体健康。

从运行情况来看，不管是国产还是进口设备，都存在SF6气体泄漏的问题。泄漏的原因

主要来自制造厂，如铸件有砂眼、焊接处有裂纹、密封槽和密封圈尺寸不配合、密封圈老化、密封圈材质与法兰材质不相容、组装中密封工艺处理不当以及密度继电器存在质量缺陷等。

6.4设备情况及压力数据

110kV银杏变电所1102断路器压力异常，我班组对该断路器进行补气和检漏工作，详细数据间表6-2

表6-2 110kV银杏变1102断路器

设备型号LW30-126 补气时间补气前压力（MPa）补气后压力（MPa）制造厂家山东泰开

出厂日期2010-12

2011-03-11 0.44 0.52

气重（kg）12

6.5设备现场检漏

到达现场后，我们对其补充SF6气体后，因现场设备未停电，根据工作经验，在安全距离范围内的断路器部分进行检漏。

对断路器的焊缝处、密封面处、管路接头处、气体压力表处和气体阀门处进行检漏，用电子捕获检漏仪以不超于25mm/s的移动速度来检测有无漏点，经过三次循环检测发现，仅检测仪移动到C相底座时，检测仪才有泄漏告警，因现场环境等客观原因，电子捕获检漏仪无法确定漏点存在位置。

继而采用紫外电离检测仪进行检测，经多次检查核实确定漏点存在于C相底座浇铸体处。因肉眼无法看到漏点，随后我们将肥皂水刷涂在浇铸体上的告警区域，发现如图6-3所示标注处有砂眼，经重复刷涂确定了气体泄漏点仅有一处。

图6-3 黑色记号笔标注漏点

经过多次检漏实践证明，至今发现的9台气体泄漏的SF6断路器均是采用此三种检测法配合查找出漏点。

综上所述，在实际应用中电子捕获检测仪虽携带方便，也能迅速检测出大致气体泄漏部位，但无法准确定位漏点，需配合紫外电离检测法测定具体部位，必要时采用用肥皂泡检测法定位气体泄漏点。

7.结论及建议

综合以上几点分析可以认为断路器泄漏是由于制造厂工艺和材质引起的。建议制造厂在改进制造工艺的同时，还应考虑带电检漏时的方便性、安全性、密封性加以改进。

参考文献：

[1] 孟玉婵、朱芳菲.电气设备用六氟化硫的检测与监督.中国电力出版社,2009

[2] GB/T8905.六氟化硫电气设备中气体管理和检测导则.中国电力出版社,1996

[3] 朱宝林.SF6断路器使用中应注意的问题.电力安全技术,2002

六氟化硫气体及防范

六氟化硫气体及防范 1前言 SF6气体是一种无色、无臭、无毒、不可燃、防火性能十分优越的气体。由于它具有优越的绝缘与灭弧性能，多年来在断路器、电缆、电容器、GIS、GIT等输变电设备领域得到了广泛的应用。SF6断路器（开关）外型优美，电气性能良好，体积较小，无需另设消防设备，所以应用越来越广泛。 但是，由于SF6气体的物理和化学性质，水分、杂质含量及在电弧作用下的部分产物可能会对环境和工作人员产生危害，因此，电业安全工作规程对SF6电气设备的操作作了详细规定。 2六氟化硫气体在电弧作用下的主要产物及危害 SF6是无毒的气体，它对生物的危害同氮气相类似。其原因是由于它的密度大约是空气的5倍，生物在SF6环境中会因缺氧呼吸窒息而发生危险。但就其中所涉及的毒素主要是因生产和弃灌过程中的杂质和水分，或在电弧放电时形成的分解物，主要是低氟化物，如： SF2，S2F2，S2F10，SF8和HF等，这些分解的氟化物都有程度不同的毒性。 2.1氟化氢： 具有强烈刺激性气味的气体，易融于水，即氢氟酸，酸性极强，具有强腐蚀性，可以溶解玻璃；对皮肤、黏膜有强刺激作用，可烧伤呼吸道，可引起肺水肿，肺部炎症。 2.2四氟化硫： 有类似二氧化硫的刺激气味，极易水解形成HF等，在空气中遇水可形成烟雾。

2.3氟化亚硫酰： 有刺激性气味，水解后生成HF。 2.4二氟化硫酰： 无色，无味，无嗅的气体，可引起全身痉挛，麻痹呼吸系统，可使肌肉组织丧失功能。 2.5十氟化二硫： 无色，无味，无嗅，是一种剧毒物质，主要破坏呼吸系统，其毒性超过光气。光气即氧化亚氮，是由呼吸道进入，对神经中枢系统起兴奋和麻痹作用并发生耳鸣，使人处于狂妄状态，全身青紫，会因麻痹而失去知觉，严重者会因呼吸停止而死亡。 2.6四氟化亚硫酰： 无色有刺激性的气体，对肺部有侵害作用，与水应生成SO2F2。 2.7二氧化硫： 具有刺激性气味的气体，可损害粘膜及呼吸系统，可引起胃肠障碍和疲劳，但在生产上用于漂白，其水溶液为亚硫酸。 2.8氟化硫： 无色有刺激性气味的气体，对呼吸系统有类似光气的破坏作用，。 2.9二氟化硫：性质与HF相似。 2.10SF6它是有很强的吸收红外辐射的能力，是一种有很强温室效应的气体，已被认定为必须加以限制的温室效应气体。 由于上述危害，工程上对SF6气体的生产、灌装、运输、对杂质和水分都有严格规定。 3伤害后主要症状及现场急救办法

六氟化硫气体安全须知

行业资料：________ 六氟化硫气体安全须知 单位：______________________ 部门：______________________ 日期：______年_____月_____日 第1 页共9 页

六氟化硫气体安全须知 一、六氟化硫信息 六氟化硫为无色、无味、不燃烧，无电抗性的、相对无毒、仅有窒息性的液化气体。液化瓶装气体，压力为其蒸气压 (202.78kgf/cm2@21.1C)。六氟化硫以其良好的绝缘性能和灭弧性能，被广泛应用于电器工业。SF6还因其化学惰性、无毒、不燃及无腐蚀性，还被广泛应用于金属冶炼（如镁合金熔化炉保护气体）、航空航天、医疗（Ｘ光机、激光机）、气象（示踪分析）、化工（高级汽车轮胎、新型灭火器）等。 电子级高纯六氟化硫是一种理想的电子蚀刻剂，被大量应用于微电子技术领域。随着当今科技的发展，SF6涉及的领域不断扩展，被越来越多的基础领域和科技领域广泛应用，在制冷行业，用六氟化硫做制冷剂，致冷范围可在-45℃～0℃之间 二、六氟化硫规格和技术指标 三、六氟化硫包装与储存 1包装：40L钢制无缝气瓶，可以分装，净重50Kg， 2：储存： a)储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源，库温不宜超过50℃。应与易（可）燃物、氧化剂分开存放，切忌混储。 b)储区应备有泄漏应急处理设备。密闭操作，局部排风。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴过滤式防毒面具（半面罩）。远离易燃、可燃物。防止气体泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂接触。搬运时轻装轻卸，防止钢瓶及附件破损。配备泄漏 第 2 页共 9 页

应急处理设备。 c)瓶装气体产品为高压充装气体，使用时应经减压降压后方可使用。包装的气瓶上均有使用的年限，凡到期的气瓶必须送往有部门进行安全检验，方能继续使用。 d)每瓶气体在使用到尾气时，应保留瓶内余压在0.5MPa，最小不得低于0.25MPa余压，应将瓶阀关闭，以保证气体质量和使用安全。瓶装气体产品在运输储存、使用时都应分类堆放，严禁可燃气体与助燃气体堆放在一起，不准靠近明火和热源，应做到勿近火、勿沾油腊、勿爆晒、勿重抛、勿撞击，严禁在气瓶身上进行引弧或电弧，严禁野蛮装卸。 四、六氟化硫应用 l用作六氟化硫断路器、互导传感器、六氟化硫避雷针的灭弧气体l用作镁铝合金压铸的保护气体 l电子级高纯六氟化硫作为一种理想的电子蚀刻气体，广泛应用于微电子技术领域 l作为光导纤维制造中的单膜光纤隔离层掺杂剂 l作为大气污染监测和水文地质检测领域的示踪剂 l肝脏肿瘤的超声造影检查的造影剂也作为六氟化硫的用途 本文是仅供需采购六氟化硫的产品的业内人士参考！ 六氟化硫气体管理办法 一、新气的管理1、新气的质量应符合下表的相应规定：表一设 第 3 页共 9 页

绝缘气体性质与应用

绝缘气体性质与应用 作者： 学号： （xxxxxxxxxxx学院，xxxx市，xxxxx ） 摘要：随着高压电网电压不断的升高，断路器的性能要求也越来越来高，对于断路器而言大电流的灭弧能力是比较重要的一个指标。与灭弧的能力直接相关的，除了断路器的机械结构之外，还有与断路器里面的绝缘物质有关。而目前在电网里面运用的最广的是六氟化硫断路器，可见六氟化硫气体的性质的重要性，随着六氟化硫气体在高压电网里面的运用上升，研究六氟化硫气体性质与其混合气体的性质十分必要。本论文详细论述了六氟化硫与其混合气体的性质比较。 关键词高压电网六氟化硫混合气 1背景及意义 六氟化硫气体由于其良好的特性已经成为一种最具发展前途的绝缘、灭弧介质而被广泛地应用于输配电设备领域，如断路器（GCB）、组合电器（GIS）、变压器（GIT）、电缆（GIC）等，工作电压包括从35kV到1200kV 的所有等级。目前，六氟化硫气体绝缘设备已经占有了绝对优势而且还有进一步扩大其应用范围的趋势[1]。六氟化硫在断路器中的应用于其混合气体在断路器中应用，灭弧能力与其的浓度比例、气压、温度有密切的关系，这些问题的研究变成了必要的与急迫的。 2六氟化硫气体性质 2．1体物理性质 纯净的SF 6 气体是一种无色、无嗅、基本无毒、不可燃的卤素化合物。其相对密度在气态时为6.16g/cm3(20℃,0.1MPa时)，在液态时为1400g/cm3(20℃时)；在相同状态下约是空气相对密度的5倍。为便于运输和贮存，SF6气体通常以液态形式存在于钢瓶中。 2．2化学性质 SF 6 气体的化学性质非常稳定，在空气中不燃烧，不助燃，与水、强碱、氨、盐酸、硫酸等不反应；在低于150℃ 时，SF 6 气体呈化学惰性，极少熔于水，微熔于醇。对电器设备中常用的金属及其它有机材料不发生化学作用。然而，在大功率电弧、火花放电和电晕 放电作用下，SF 6 气体能分解和游离出 多种产物，主要是SF 4 和SF 2 ，以及少 量的S 2 、F 2 、S、F等。 SF 6 →S 2 +F 2 +S+F SF 6 →S+6F→SF 4 +F 2 但有水参与时，SF 4 会进一步的水解 SF 4 +H 2 O→SOF 2 +2HF SOF 2 +H 2 O→SO 2 +2HF SOF 2 +F 2 →SOF 4 SO 2 +H 2 O→SO 2 F 2 +2HF HF具有很强的腐蚀性：能与普通金属发生反应，放出氢气而与空气形成爆炸

六氟化硫气体的危害和预防

六氟化硫气体的危害和预防 -------------------------------------------------------------------------------- 六氟化硫（SF6）气体是目前发现的六种温室气体之一。在高压电器制造行业使用着大量的SF6气体，由于使用、管理不当或没有按正确的方法对其进行回收、再生处理，导致SF6气体及在高温电弧作用下产生的有毒分解物排放到大气中，给人类赖以生存的环境带来污染和破坏，同时给电器设备的正常运行和人们身体健康带来不利影响。 1、概述 自1900年法国化学家摩森（H.Moissan）和李博(P.Lebeau)在实验室中将硫在氟气中燃烧以制备六氟化硫（SF6）气体以来，人们已从中收益非浅。因纯SF6气体的化学稳定性，早期用于进行人工气胸治疗肺结核空洞；同时因其优异的绝缘和灭弧性能也倍受人们的关注。从1940年作为绝缘介质开始，迄今已被广泛地应用在电力设备中，如高压断路器、变压器、互感器、电容器、避雷器、接触器、熔断器、管道母等。随着SF6气体使用量的增加，范围的扩大，正确的使用和管理SF6气体，保护好我们赖以生存的环境及人身安全等问题被提到了重要的议事日程上来。 2、SF6气体的性质 2.1 SF6气体的物理性质 纯净的SF6气体是一种无色、无嗅、基本无毒、不可燃的卤素化合物。其相对密度在气态时为6.16g/cm3(20℃,0.1MPa时)，在液态时为1400g/cm3(20℃时)；在相同状态下约是空气相对密度的5倍。为便于运输和贮存，SF6气体通常以液态形式存在于钢瓶中。 2.2 SF6气体的化学性质 SF6气体的化学性质非常稳定，在空气中不燃烧，不助燃，与水、强碱、氨、盐酸、硫酸等不反应；在低于150℃时，SF6气体呈化学惰性，极少熔于水，微熔于醇。对电器设备中常用的金属及其它有机材料不发生化学作用。然而，在大功率电弧、火花放电和电晕放电作用下，SF6气体能分解和游离出多种产物，主要是SF4和SF2，以及少量的S2、F2、S、F等。 3 SF6气体的毒性来源 从有关部门的试验及研究结果可知，SF6气体的毒性主要来自5个方面。 （1）SF6产品不纯，出厂时含高毒性的低氟化硫、氟化氢等有毒气体。大家知道，目前 化工行业制造SF6气体的方法主要是采用单质硫磺与过量气态氟直接化合反应而成；即S+3F2→SF6+Q（放出热量）。在合成的粗品中含有多种杂质，其杂质的组成和含量因原材料的纯度、生产设备的材质、工艺条件等因素的影响而有很大差异，杂质总含量可达5%。其组成有硫氟化合物，如：S2F2、SF2、SF4、S2F1O 等；硫氟氧化合物如SOF2、SO2F2、SOF4、S2F10O等以及原料中带入的杂质如HF、OF2、CF4、N2、O2等。为了净化粗品中的杂质，合成后的SF6气体还需要经过水洗、碱洗、热解（去除剧毒的十氟化物）、干燥、吸附、冷冻、蒸馏提纯等一系列净化处理过程才能得到纯度在99.8%以上的产品。然后再用压缩机加压，充入降温至-80℃左右的钢瓶中，以液态形式存在。在使用时减压放出，呈气态冲入电气设备中。 除在上面的合成过程中产生的杂质外，另外，在气体的充装过程中还可能混入少量的空气、水分、和矿物油等杂质，这些杂质均带有或会产生一定的毒性物质。因此，为保证SF6产品的纯度和质量，对出

六氟化硫气体绝缘论文

六氟化硫气体绝缘 专业：电机与电器

六氟化硫绝缘气体 前言 电气设备传统的绝缘介质和灭弧介质是绝缘油。电力变压器几乎全是采用绝 缘油的，这是因为绝缘油具有比空气强度高的多的绝缘特性，其比热比空气大一倍，且液态受热后具有对流特性，故使它在变压器内既作绝缘介质又作冷却介质。 油断路器开断电流时，绝缘油被电弧能量所分解，形成以氢气为主体的高温气体，积贮压力，达到一定值后形成气吹，由于氢的导热率极高，使弧道冷却去游离，导致电弧在电流过零时熄灭，同时使断口间获得良好的绝缘恢复特性，保证了大电流的顺利开断，因此油在断路器内既是良好的绝缘介质，又是优异的灭弧介质。 但绝缘油的最大缺点是可燃性，而电气设备一旦发生损坏短路，都有可能出现电弧，电弧高温可使绝缘油燃烧而形成大火。电力系统因此而形成的火灾事故是有不少教训的。 六氟化硫气体具有不可燃的持性，并具有良好的绝缘性能和灭弧性能，60年代时首先被用于断路器中，接着扩大应用于变压器、电缆……等各种电气设备。 SF 6 气体绝缘的电气设备与充油电气设备相比，它具有以下主要特点： (1)不易着火、安全性高。常温、常压下的SF 6 为不燃气体，万一设备本身 出现故障或周围发生火灾时，SF 6 不会燃烧，可防止火势的蔓延。封闭组合电器的带电部分全部密封在接地的金属壳内，无触电的危险，面且不存在因飞来物等外因引起的有关事故，能确保安全运行。 (2)使用寿命和检修周期长。SF 6 电气设备为完全密封结构，外部的空气、水分和其它杂质等不易侵入，一般不会出现内部受潮和气、尘污染等现象，其内各 部件又为不活泼的SF 6所包围，从而减缓了电气材料的老化。SF 6 本身不易变质， 沉积物和其它污染杂质也较少，与充油设备相比，相对延长了设备的使用寿命和 检修周期。 (3)占地面积小，安装、操作简便。全封闭的SF 6 组合电器设备，其结构十分紧凑，体积小，使用、安装的占地面积也小。据统计，一个采用全封闭组合电 器的变电所的占地面积仅为敞开式变电所的20％。SF 6 断路器和变压器的安装、操作比较简单，其总重量比充油设备轻得多，运行时的噪声也较小。 (4)性能优良、远行可靠。SF 6 的绝缘特性比空气好，开断容量大，为优良的灭弧介质。在相同条件下，其灭孤能力相当于空气的100倍；灭孤后又不产生游

第八章 六氟化硫绝缘气体

第八章六氟化硫绝缘气体 电气设备传统的绝缘介质和灭弧介质是绝缘油。电力变压器几乎全是采用绝缘油的，这是因为绝缘油具有比空气强度高的多的绝缘特性，其比热比空气大一倍，且液态受热后具有对流特性，故使它在变压器内既作绝缘介质又作冷却介质。 油断路器开断电流时，绝缘油被电弧能量所分解，形成以氢气为主体的高温气体，积贮压力，达到一定值后形成气吹，由于氢的导热率极高，使弧道冷却去游离，导致电弧在电流过零时熄灭，同时使断口间获得良好的绝缘恢复特性，保证了大电流的顺利开断，因此油在断路器内既是良好的绝缘介质，又是优异的灭弧介质。 但绝缘油的最大缺点是可燃性，而电气设备一旦发生损坏短路，都有可能出现电弧，电弧高温可使绝缘油燃烧而形成大火。电力系统因此而形成的火灾事故是有不少教训的。 六氟化硫气体具有不可燃的持性，并具有良好的绝缘性能和灭弧性能，60年代时首先被用于断路器中，接着扩大应用于变压器、电缆……等各种电气设备。 SF6气体绝缘的电气设备与充油电气设备相比，它具有以下主要特点： (1)不易着火、安全性高。常温、常压下的SF6为不燃气体，万一设备本身出现故障或周围发生火灾时，SF6不会燃烧，可防止火势的蔓延。封闭组合电器的带电部分全部密封在接地的金属壳内，无触电的危险，面且不存在因飞来物等外因引起的有关事故，能确保安全运行。 (2)使用寿命和检修周期长。SF6电气设备为完全密封结构，外部的空气、水分和其它杂质等不易侵入，一般不会出现内部受潮和气、尘污染等现象，其内各部件又为不活泼的SF6所包围，从而减缓了电气材料的老化。SF6本身不易变质，沉积物和其它污染杂质也较少，与充油设备相比，相对延长了设备的使用寿命和检修周期。 (3)占地面积小，安装、操作简便。全封闭的SF6组合电器设备，其结构十分紧凑，体积小，使用、安装的占地面积也小。据统计，一个采用全封闭组合电器的变电所的占地面积仅为敞开式变电所的20％。SF6断路器和变压器的安装、操作比较简单，其总重量比充油设备轻得多，运行时的噪声也较小。 (4)性能优良、远行可靠。SF6的绝缘特性比空气好，开断容量大，为优良的灭弧介质。在相同条件下，其灭孤能力相当于空气的100倍；灭孤后又不产生游离碳之类的炭质物，运行安全可靠。 第一节 SF6气体的性质 一、SF6的结构特点 SF6的分子为一正八面体的立体结构(图8-2)。S原于位于正八面体中心，六个F原子位于正八面体的各个顶点。对S原子而言，构成对称排列，原子间以共价键结合。S原子和各F

六氟化硫气体规定

仅供参考[整理] 安全管理文书 六氟化硫气体规定 日期：__________________ 单位：__________________ 第1 页共4 页

六氟化硫气体规定 为合理摆放、贮存、正确运输、安全使用六氟化硫气体，特此规定如下： 一、六氟化硫气体贮存、摆放、使用中应注意的安全问题 1、六氟化硫新气中可能存在一定量的毒性分解物，在使用六氟化硫新气的过程中，要采取安全防护措施。六氟化硫气体应具有制造厂名称、气体净重、灌装日期、批号及质量检验单，否则不准使用。 2、六氟化硫气体钢瓶储存场所必须通风良好，并应远离热源和油污的地方，防潮、防阳光爆晒，并不得有水份和油污粘在阀门，经常检查气瓶的密封性，拧紧阀门和瓶帽子。 3、六氟化硫气体钢瓶的安全帽、防震圈应齐全，安全帽应旋紧，存放气瓶应竖立排放，标志向外，搬运时轻装轻卸，严禁抛滑。 4、末经检验的六氟化硫新气气瓶和已检验合格的气体气瓶应分开存放，不得混淆。 5、在新瓶内存放半年以上的六氟化硫气体，使用前应再次进行抽检，符合标准后方准使用。 6、从钢瓶中引出六氟化硫气体时，必须用减压阀降压，并在通风良好的条件下进行操作，使用过的六氟化硫气体钢瓶应关紧阀门，戴上瓶帽，防止剩余气体泄露。 7、对接触六氟化硫气体各相关设备运行、检修及气体试验工作人员在正式工作之前，首先要接受安全防护教育和有关培训。 二、六氟化硫气体安全防护用品的管理与使用 1、六氟化硫气体的操作工作人员应配备安全防护用品，应有专用防护服、防毒面具、氧气呼吸器、手套、防护眼镜及防护脂等。安全防 第 2 页共 4 页

护用品必须符合国家有关规定。 2安全防护用品应存放在清洁、干燥、阴凉的地方，并定期检查，保证其随时处于备用状态。 3、凡使用氧气呼吸器和防毒面具的人员要先进行体格检查，尤其是要检查心脏和肺功能，功能不正常者不能使用上述用品。 4、工作人员佩戴氧气呼吸器和防毒面具进行工作时，要有专门监护在现场监护，以防出现意外事故。 云南思茅山水铜业有限公司 设备能源部 2011年8月1日 第 3 页共 4 页

六氟化硫气体管理办法

六氟化硫气体管理办法

六氟化硫气体管理办法 （草案） 一、新气的管理 1、新气的质量应符合下表的相应规定： 表一设备中SF6气体水份的交接试验值和运行中最高运行值 允许值产生电弧的气室不产生电弧的气室 交接试验值（ul / L）150 500 运行允许值（ul / L）300 1000 注：以上值为体积比 2、新气复检方法和步骤： 新气到货后应立即按GB / T－1996“六氟化硫电气设备中气体管理和检测导则”7.6和“六氟化硫气瓶及气体使用安全管理规则”规定的要求进行检查。同时按照GB12022－89“工业六氟化硫”的规定进行抽样分析（见表二）。如有不符合质量规定，则与生产厂家联系。 表二抽样气瓶数的规定 每批气瓶数选取的最少气瓶数 1 1 2～40 2 41～70 3 70以上 4 3、气瓶存放时间超过半年以上者，充装前应再进行湿度测量。结果要符合新气的质量要求。若发现气体质量已不符合要求，则应用气体回收装置进行净化处理，经检验合格后方可充入设备。 二、SF6气体的存放和搬运 1、气瓶应放在通风良好、防晒、防潮的场所，不得靠近热源及有油污的地方，得有水分和油污粘在阀门上。 2、气瓶的安全帽、防震圈应齐全，安全帽应旋紧。存放的气瓶应竖立在架子上，标志向外，搬运时轻装轻卸，严禁抛滑。运输时可以卧放。

1、设备抽真空至真空度为133P a，再继续抽气30分钟，停泵30分钟，记录真空度（A），再隔5小时，读真空度（B），若B—A的值小于133P a，则认为合格，否则应进行处理并重新抽真空至合格为止。 2、充SF6气体的所有管道应尽量采用不锈钢软管，连接部件均需根据需要用5%稀盐酸（体积）或5%稀缄（重量）浸洗，并用水冲净，风干后再用汽油或其它溶剂洗涤后，然后加热干燥，放在干燥的器具内备用。 3、设备充入SF6时气瓶应斜放，且瓶口要低于尾部（即以液态方式取气），以减少瓶中的水分、空气等进入设备；当气瓶压力降至0.1MP a，应停止使用。因为剩气中含水分及杂质较多；气体充装时，周围环境湿度应小于80%。充气前应用电吹风对管路接头加热吹拂干燥。 4、设备充气结束后，应用灵敏度优于1ul / L的SF6气体检漏仪对设备的所有连接部件进行检漏，要求设备的年泄露率不大于1%。 5、充气至额定工作压力后（应进行温度换算），停止充气。充装完毕24小时后，对设备中气体进行湿度测量，若超过标准必须进行处理，直至合格。 四、吸附剂的管理 1、吸附剂在安装前按规定进行活化处理。在500℃的高温炉内活化4小时。 2、吸附剂从干燥装置内取出至安装完毕，在大气中暴露时间应尽量缩短，一般不应超过15分钟。吸附剂安装完后，一般不超过30分钟，应立即抽真空。 3、产生分解气体的设备中更换下来的吸附剂不允许再生使用，应利用20%的氢氧化钠溶液浸泡深埋。 4、吸附剂的种类目前有分子筛，活性氧化铝、合成沸石等，吸附剂应防潮、防水并置于干燥器内保管。 五、运行设备的SF6气体质量监督与安全管理，SF6电气设备安装完毕后，投运前必须进行设备的定量检漏及SF6气体含水量测量。

六氟化硫气体说明

六氟化硫气体说明 一、总论 （一）概述 说明 六氟化硫(SF6) 在环境温度下无需加热均可以气态形式应用于我们的设备，。气体压力图（图一）显示，在+20 ℃，绝对压力为22bar时，SF6 为液态，在+30 ℃绝对压力为28 bar时，SF6 为液态。 SF6 并不遵循理想气体原理。 图 2 所示为在定容状态下不同填充密度时的压力变化。图中很明显地显示，如果充气密度相当于+20℃时的绝对压力4.5bar时，温度可以达到-40℃，无需对气体进行液化。 （二）生产 六氟化硫是用氟和熔化的硫直接合成的一种工业产品。经过清洗、加热分解、干燥之后浓缩液化以去除非冷凝性物质（如：氧气和空气中的氮气或碳化合物）精制而成。 （三）物理和化学特性 SF6为无色无味气体, 其主要特性概括如下： 分子重量：146.07 临界温度：+45.5 ℃ （超出临界温度时，SF6不能通过压缩液化：平衡曲线图“液-气”图中，临界压力与临界温度相关。 临界压力：37.5帕 临界密度：0.730g/CM3 在+20 ℃时的密度： -当绝对压力为1帕时（大气压）： 6.16g/DM3 -当绝对压力为2帕时：12.5g/DM3 -当绝对压力为6帕时：37g/DM3 在SF6中声音的传播速度为空气中声音的传播速度的三分之一。 六氟化硫气体非常稳定、不活泼。只有在温度超过+500 ℃时才能受热分解。在电弧过程中可以观察到气体的部分分解。其分解产物主要是气体（低等级的氟化硫或硫-氟-氧混合物）和固体（硫化物或金属硫化物）。 （四）电气特性 六氟化硫气体具有非常优越的电气特性。相比较而言，六氟化硫气体的电气强度比空气的电气强度高过2.5倍（图3）。即使加以不同的因素对这些特性加以限制，但是由于其分子极不活跃，可以捕获游离的电子并且延迟雪崩效应带来的击穿放电。 同样原因，SF6作为消弧介质，其效率比空气高出10倍。 （五）商业特性 市场上所采购到的气体含有少量的杂质，在限度范围内，不会影响其质量。 在IEC60376标准的“推荐”中有陈述。该推荐仅适用于新的并未使用过的SF6，是指在气体用于任何电气设备之前，气体的状态与制造商交付时相同。 1．杂质

六氟化硫气体规定

编号：SY-AQ-00427 ( 安全管理) 单位：_____________________ 审批：_____________________ 日期：_____________________ WORD文档/ A4打印/ 可编辑 六氟化硫气体规定 SF6 gas regulation

六氟化硫气体规定 导语：进行安全管理的目的是预防、消灭事故，防止或消除事故伤害，保护劳动者的安全与健康。在安全管理的四项主要内容中，虽然都是为了达到安全管理的目的，但是对生产因素状态的控制，与安全管理目的关系更直接，显得更为突出。 为合理摆放、贮存、正确运输、安全使用六氟化硫气体，特此规定如下： 一、六氟化硫气体贮存、摆放、使用中应注意的安全问题 1、六氟化硫新气中可能存在一定量的毒性分解物，在使用六氟化硫新气的过程中，要采取安全防护措施。六氟化硫气体应具有制造厂名称、气体净重、灌装日期、批号及质量检验单，否则不准使用。 2、六氟化硫气体钢瓶储存场所必须通风良好，并应远离热源和油污的地方，防潮、防阳光爆晒，并不得有水份和油污粘在阀门，经常检查气瓶的密封性，拧紧阀门和瓶帽子。 3、六氟化硫气体钢瓶的安全帽、防震圈应齐全，安全帽应旋紧，存放气瓶应竖立排放，标志向外，搬运时轻装轻卸，严禁抛滑。 4、末经检验的六氟化硫新气气瓶和已检验合格的气体气瓶应分开存放，不得混淆。

5、在新瓶内存放半年以上的六氟化硫气体，使用前应再次进行抽检，符合标准后方准使用。 6、从钢瓶中引出六氟化硫气体时，必须用减压阀降压，并在通风良好的条件下进行操作，使用过的六氟化硫气体钢瓶应关紧阀门，戴上瓶帽，防止剩余气体泄露。 7、对接触六氟化硫气体各相关设备运行、检修及气体试验工作人员在正式工作之前，首先要接受安全防护教育和有关培训。 二、六氟化硫气体安全防护用品的管理与使用 1、六氟化硫气体的操作工作人员应配备安全防护用品，应有专用防护服、防毒面具、氧气呼吸器、手套、防护眼镜及防护脂等。安全防护用品必须符合国家有关规定。 2安全防护用品应存放在清洁、干燥、阴凉的地方，并定期检查，保证其随时处于备用状态。 3、凡使用氧气呼吸器和防毒面具的人员要先进行体格检查，尤其是要检查心脏和肺功能，功能不正常者不能使用上述用品。 4、工作人员佩戴氧气呼吸器和防毒面具进行工作时，要有专门监护

六氟化硫气体及防范

编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 六氟化硫气体及防范 Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑

文件编号：KG-AO-6649-34 六氟化硫气体及防范 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体、周密的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 1 前言 SF6气体是一种无色、无臭、无毒、不可燃、防火性能十分优越的气体。由于它具有优越的绝缘与灭弧性能，多年来在断路器、电缆、电容器、GIS、GIT等输变电设备领域得到了广泛的应用。SF6断路器（开关）外型优美，电气性能良好，体积较小，无需另设消防设备，所以应用越来越广泛。 但是，由于SF6气体的物理和化学性质，水分、杂质含量及在电弧作用下的部分产物可能会对环境和工作人员产生危害，因此，电业安全工作规程对SF6电气设备的操作作了详细规定。 2 六氟化硫气体在电弧作用下的主要产物及危害 SF6是无毒的气体，它对生物的危害同氮气相类似。其原因是由于它的密度大约是空气的5倍，生物

在SF6环境中会因缺氧呼吸窒息而发生危险。但就其中所涉及的毒素主要是因生产和弃灌过程中的杂质和水分，或在电弧放电时形成的分解物，主要是低氟化物，如：SF2，S2F2，S2F10，SF8和HF等，这些分解的氟化物都有程度不同的毒性。 2.1氟化氢： 具有强烈刺激性气味的气体，易融于水，即氢氟酸，酸性极强，具有强腐蚀性，可以溶解玻璃；对皮肤、黏膜有强刺激作用，可烧伤呼吸道，可引起肺水肿，肺部炎症。 2.2四氟化硫： 有类似二氧化硫的刺激气味，极易水解形成HF等，在空气中遇水可形成烟雾。 2.3氟化亚硫酰： 有刺激性气味，水解后生成HF。 2.4二氟化硫酰： 无色，无味，无嗅的气体，可引起全身痉挛，麻痹呼吸系统，可使肌肉组织丧失功能。

六氟化硫断路器的工作原理

浅谈六氟化硫断路器的工作原理及异常处理 来源：时间：2007-01-08 字体：[ 大中小 ] 投稿断路器是变电站的主要电气设备之一。它不仅在系统正常运行时能切断和接通高压线路及各种空载和负荷电流，而且当系统发生故障时，通过继电保护装置的作用能自动、迅速、可靠地切除各种过负荷电流和短路电流，防止事故范围的发生和扩大。 随着国民经济的迅速发展，各行各业的用电需求量也急剧增加，电力系统负荷日益增长，供电可靠性要求逐步提高；变电站的开关也逐渐由油开关换代成新型的六氟化硫开关。由于六氟化硫开关在电力系统中得到广泛应用，下面谈谈六氟化硫开关的工作原理及异常处理。 六氟化硫开关是利用六氟化硫气体作绝缘介质和灭弧介质的新型开关。六氟化硫气体是无色、无味、无毒，不可燃的惰性气体，具有很高的抗电强度和良好的灭弧性能，介电强度远远超过传统的绝缘气体。因此，其用于电气设备中，可以缩小设备尺寸，消除火灾，改善电力系统的可靠性和安全性。 六氟化硫开关由本体结构（采用三相共箱式结构）、操作机构、灭弧装置三部分组成。具有结构简单，体积小，重量轻，断流容量大，灭弧迅速，允许开断次数多，检修周期长等优点，是今后电力系统推广应用的方向。 六氟化硫开关内经常充满了3~5个大气压的六氟化硫气体作为断路器的内 绝缘，在断路器断开的过程中，由动触头带动活塞压气，以形成用来吹熄电弧的气流。 六氟化硫开关灭弧室的基本结构由动触头，绝缘喷嘴和压气活塞连在一起，通过绝缘连杆由操作机构带动。定触头制成管形，动触头是插座式，动、定触头的端部都镶有铜钨合金。绝缘喷嘴用耐高温、耐腐蚀的聚四氟乙烯制成。 开关进行分闸时，动触头、活塞一起向右运动。动、定触头分开后产生电弧，活塞向右迅速移动时使右侧的气体受压缩，产生气流通过喷嘴，对电弧进行纵吹，使电弧熄灭。此后，灭弧室内的气体通过定触头内孔和冷却器排入开关本体内。 开关进行合闸时，操作机构带动动触头、喷嘴和活塞向左运动，使定触头插入动触头座内，使动、定触头有良好的电接触，达到合闸的目的。 六氟化硫开关二次接线在接线调试中应注意下面几点：①分闸电气连锁靠转换FK来实现，机构内部已有可靠的分合闸机械联锁。手动分闸时，如拉不动分闸环（分闸闭锁）时，不要用力拉；欲合闸而拉不动合闸环时，也不要用力拉。此时应观察指针位置后，再进行分、合闸操作。②电接点真空压力表引线在罩的下部，从该压力表的常开接点引出。出厂时已将下限指针调至0.2Mpa（按 0.25Mpa，-10℃考虑），当六氟化硫气压降低至少于0.2Mpa时，触点即行关合，接通继电保护回路。用户可根据运行要求适当调高下限，但不得低于0.2Mpa。 ③靠箱体外侧的是合闸拉环，靠箱体里边的是分闸拉环，手动操作时切勿拉错。 ④贮能电动机必须用交流电源。 六氟化硫开关是利用六氟化硫密度继电器来监视气体压力的变化的。当六氟化硫气体压力下降到第一报警值时，密度继电器动作，报出补气压力的信号。当六氟化硫气体压力下降到第二报警值时，密度继电器动作，报出闭锁压力的信号，同时把开关的跳合闸回路断开，实现分、合闸闭锁。 纯净的六氟化硫气体是无色、无味、无毒、化学性很稳定的气体。在开关内

六氟化硫气体安全须知

六氟化硫气体安全须知 一、六氟化硫信息 六氟化硫为无色、无味、不燃烧，无电抗性的、相对无毒、仅有窒息性的液化气体。液化瓶装气体，压力为其蒸气压(202.78 kgf/cm2 @21.1°C)。六氟化硫以其良好的绝缘性能和灭弧性能，被广泛应用于电器工业。SF6还因其化学惰性、无毒、不燃及无腐蚀性，还被广泛应用于金属冶炼（如镁合金熔化炉保护气体）、航空航天、医疗（Ｘ光机、激光机）、气象（示踪分析）、化工（高级汽车轮胎、新型灭火器）等。 电子级高纯六氟化硫是一种理想的电子蚀刻剂，被大量应用于微电子技术领域。随着当今科技的发展，SF6涉及的领域不断扩展，被越来越多的基础领域和科技领域广泛应用，在制冷行业，用六氟化硫做制冷剂，致冷范围可在-45℃～0℃之间 二、六氟化硫规格和技术指标 三、六氟化硫包装与储存 1包装：40L钢制无缝气瓶，可以分装，净重50Kg， 2：储存：

a) 储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源，库温不宜超过50℃。应与易（可）燃物、氧化剂分开存放，切忌混储。 b) 储区应备有泄漏应急处理设备。密闭操作，局部排风。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴过滤式防毒面具（半面罩）。远离易燃、可燃物。防止气体泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂接触。搬运时轻装轻卸，防止钢瓶及附件破损。配备泄漏应急处理设备。 c) 瓶装气体产品为高压充装气体，使用时应经减压降压后方可使用。包装的气瓶上均有使用的年限，凡到期的气瓶必须送往有部门进行安全检验，方能继续使用。 d) 每瓶气体在使用到尾气时，应保留瓶内余压在 0.5MPa，最小不得低于0.25MPa余压，应将瓶阀关闭，以保证气体质量和使用安全。瓶装气体产品在运输储存、使用时都应分类堆放，严禁可燃气体与助燃气体堆放在一起，不准靠近明火和热源，应做到勿近火、勿沾油腊、勿爆晒、勿重抛、勿撞击，严禁在气瓶身上进行引弧或电弧，严禁野蛮装卸。 四、六氟化硫应用 l 用作六氟化硫断路器、互导传感器、六氟化硫避雷针的灭弧气体

2 第二讲 SF6气体的绝缘和灭弧性能

第二讲 SF6气体的绝缘和灭弧性能 一、绝缘性能 1 SF 6 气体的物理化学性能 1.1 SF 6气体的密度是6.07kg/m3(200C，0.1Mpa时)，空气是1.19。SF 6 比空 气重得多，因此户内GIS站内漏泄出来的SF 6 气体会沉积在室内的低处，排风机 应设臵在地面上方1m处为宜。 1.2 SF 6 气体具有“负电性”，即具有很强的电子吸附能力，它比空气的负 电性高几十倍，因此SF 6 气体具有很优良的绝缘性能。 1.3 SF 6 气体在电弧温度达到2000-3000K时就急剧分解成F和S的单原子， 在分解时要从电弧吸取大量的热能，即具有“高导热性”，因此SF 6 气体具有很优良的灭弧性能。 1.4 SF 6 气体能增加地球的温室效应，是一种不环保的气体。在中压开关领 域，采用N 2 气体作为绝缘介质，用真空灭弧室开断电弧，称之为绿色环保产品。 在高压开关领域，还没有找到一种能替代SF 6的绝缘和灭弧介质,但可以使用SF 6 / N 2混合气体，以减少SF 6 的使用量。 1.5 SF 6 气体的临界温度是45.60C,临界压力是3.77Mpa，因此在常温下压缩 SF 6气体就可以将SF 6 从气态转化成液态（回收装臵的原理）。 1.6 SF 6 气体在电弧作用下分解成S和F的单原子，正负离子和电子，其大 部分很快（10-5S之内）复合再生成SF 6 ，只有少数与金属蒸汽、喷嘴材料的蒸汽和可能被电弧灼伤的灭弧室绝缘件的蒸汽发生化学反应，危险最大的是与水分子的化学反应，产生氢氟酸（HF），它对绝缘材料和金属材料都能产生腐蚀作用，尤其是能严重腐蚀含硅（Si）绝缘件。因此在GIS能产生电弧的气隔中不能使用 含硅的盘式绝缘子，其填料用Al 2O 3 。同时，要严格控制气隔内的水分含量在 150PPm以内（体积比，即水分的压力与SF 6 气体的压力的比值，PPm是10-6）。此 处，SF 6 气体的分解物是有毒的，检修人员必须有很好的防护措施。 2 SF 6 气体的绝缘性能 GIS中用SF 6气体作为绝缘介质，主要绝缘结构有SF 6 气体间隙的绝缘和SF 6 中绝缘件的沿面放电两种。 2.1均匀电场、极不均匀电场和稍不均匀电场的说明 均匀电场：平行平板间的电场，同轴圆柱体之间的电场和同心球体之间的电场等等（在GIS中难以绝对做到）。 极不均匀电场：针对针或针对平板之间的电场（在GIS中应极力避免）。 稍不均匀电场：介于上述两者之间的电场。对具体的绝缘结构可用ANSYS 软件进行有限元法计算。一般来讲，处于高电位处，等电位突变处和绝缘介质的介电系数突变处等部位的电位梯度高。放电是从高电位梯度处首先开始的，然后再继续发展。 2.2 SF 6 气体间隙的绝缘特性 (1)最重要的影响因素是电场的均匀性，即电位梯度的最大值越小越好。SF 6气体在均匀电场中的绝缘性能十分优良，SF 6 间隙的击穿场强大约是相同空气间隙的三倍。但随电场的不均匀性增大，其绝缘性能急剧下降。在极不均匀电场中， SF 6 间隙的击穿放电电压甚至低于空气间隙的击穿放电电压。例如：户外高压隔离开关，随着电压的升高，首先出现电晕放电（此时没有发生击穿放电），电压 再升高后才发生击穿放电。但在SF 6 间隙中，电晕起始电压与击穿放电电压很接

SF6断路器论文

SF6断路器运行中存在的问题及改进措施 黄朝辉 摘要：断路器对电力系统的安全和稳定起着非常重要的作用，分别对高压断路器的主要功能和SF6 断路器优缺点及SF6 断路器的发展作了叙述，分析了SF6断路器在生产运行中所存在的问题，提出了潜在危害的防范措施及改进方法，并简单介绍了一些预防性试验检查工作。 关键词：SF6断路器的优缺点，运行维护，故障 1 引言 高压断路器（或称高压开关）是变电所主要的电力控制设备，具有灭弧特性，当系统正常运行时，它能切断和接通线路及各种电气设备的空载和负载电流；当系统发生故障时，它和继电保护配合，能迅速切断故障电流，防止扩大事故范围。 它的主要功能：正常运行倒换运行方式，把设备或线路接入电网或退出运行，起到控制作用；当设备或线路发生故障时，能迅速切断故障回路，保证无故障部分正常运行，起到保护作用，高压断路器是开关电器中最为完善的一种设备，既能开断正常的负荷电流，又能开断短路电流高压断路器对维护电力系统的安全经济和可靠运行有着十分重要的作用。 高压断路器按照使用灭弧介质的不同可分为：油断路器、压缩空气断路器、SF6断路器和真空断路器。 目前，随着电力系统的发展，SF6断路器被广泛应用，但是不同型号的SF6断路器，使用标准也不相同，这就给相关工作人员在对SF6断路器安装运行检修的过程中带来了很多困难，影响了施工和检修的工作，对故障的正确判断以及给电力系统的正常运行带来一定的影响下面谈谈SF6断路器优势和在生产运行中的维护问题和改进方法。 2 SF6断路器与油断路器比较的优势 SF6断路器在和少油断路器相同的工作条件下，其技术指标和性能参数要优于少油断路器。 2.1 机械寿命长，检修周期长，费用低 在机械寿命方面可达到3000次，比少油断路器机械寿命要长3倍以上检修周期长达10-15年。根据国际大电网会议CIGRE的Working Group 13.08的调查，世界上运行周期超过30年的SF6断路器的数量大约占0.26%；运行时间在20-30年之间的SF6断路器约占8.77%；运行时间在10-20年之间的SF6断路器约占35.58%；运行时间低于10年的SF6断路器约占55.39%。总体来说，SF6断路器

六氟化硫气体及防范(最新版)

六氟化硫气体及防范(最新版) Safety management is an important part of enterprise production management. The object is the state management and control of all people, objects and environments in production. ( 安全管理 ) 单位：______________________ 姓名：______________________ 日期：______________________ 编号：AQ-SN-0949

六氟化硫气体及防范(最新版) 1前言 SF6气体是一种无色、无臭、无毒、不可燃、防火性能十分优越的气体。由于它具有优越的绝缘与灭弧性能，多年来在断路器、电缆、电容器、GIS、GIT等输变电设备领域得到了广泛的应用。SF6断路器（开关）外型优美，电气性能良好，体积较小，无需另设消防设备，所以应用越来越广泛。 但是，由于SF6气体的物理和化学性质，水分、杂质含量及在电弧作用下的部分产物可能会对环境和工作人员产生危害，因此，电业安全工作规程对SF6电气设备的操作作了详细规定。 2六氟化硫气体在电弧作用下的主要产物及危害 SF6是无毒的气体，它对生物的危害同氮气相类似。其原因是由

于它的密度大约是空气的5倍，生物在SF6环境中会因缺氧呼吸窒息而发生危险。但就其中所涉及的毒素主要是因生产和弃灌过程中的杂质和水分，或在电弧放电时形成的分解物，主要是低氟化物，如：SF2，S2F2，S2F10，SF8和HF等，这些分解的氟化物都有程度不同的毒性。 2.1氟化氢： 具有强烈刺激性气味的气体，易融于水，即氢氟酸，酸性极强，具有强腐蚀性，可以溶解玻璃；对皮肤、黏膜有强刺激作用，可烧伤呼吸道，可引起肺水肿，肺部炎症。 2.2四氟化硫： 有类似二氧化硫的刺激气味，极易水解形成HF等，在空气中遇水可形成烟雾。 2.3氟化亚硫酰： 有刺激性气味，水解后生成HF。 2.4二氟化硫酰： 无色，无味，无嗅的气体，可引起全身痉挛，麻痹呼吸系统，

六氟化硫气体在电气工程中的应用

电气功能材料论文 六氟化硫气体在电气工程中的应用 摘要：本文简要介绍了六氟化硫气体的基本特性，并介绍了六氟化硫气体在电气领域中的主要应用对象——断路器、变压器和组合电器，以及该应用对象的特点与功能。与此同时，针对六氟化硫气体存在的危害，本文还简要介绍了六氟化硫气体的未来发展状况和解决措施。 关键词：六氟化硫，断路器，变压器，温室效应 在当今的电力工程领域中，六氟化硫是一种应用广泛的电负性气体，从它发明至今，已有百年历史。它最初是由法国两位化学家Moissan和Lebeau于1900年合成的人造惰性气体，1940年前后，美国军方将其用于曼哈顿计划（核军事），1947年成为商用。当前六氟化硫气体主要用于电力工业中。作为性能优良的绝缘和灭弧气体，六氟化硫气体主要用于几种类型的电气设备：六氟化硫断路器、六氟化硫负荷开关设备，六氟化硫绝缘输电管线，六氟化硫变压器及六氟化硫绝缘变电站。其中80%用于高中压电力设备。 一．六氟化硫气体基本简介 六氟化硫气体化学性质稳定，微溶于水、醇及醚，可溶于氢氧化钾，不与氢氧化钠、液氨、盐酸及水起化学的反应。300℃以下干燥环境中与铜、银、铁、铝不反应。500℃以下对石英不起作用。250℃时与金属钠反应，-64℃时在液氨中反应。与硫化氢混合加热则分解。200℃时，在特定的金属如钢及硅钢存在下，能促使其缓慢分解。 六氟化硫耐电强度为同一压力下氮气的2.5倍，击穿电压是空气的2.5倍，灭弧能力是空气的100倍，是一种优于空气和油之间的新一代超高压绝缘介质材料。六氟化硫以其良好的绝缘性能和灭弧性能，在电力工业中应用广泛，如断路器、高压变压器、气封闭组合电容器、高压传输线、互感器等。电子级高纯六氟化硫是一中理想的电子蚀刻剂，被大量应用于微电子技术领域。采矿工业用作为

六氟化硫气体的危害和预防

六氟化硫气体的危害和预防 六氟化硫（SF6）气体是目前发现的六种温室气体之一。在高压电器制造行业使用着大量的SF6气体，由于使用、管理不当或没有按正确的方法对其进行回收、再生处理，导致SF6气体及在高温电弧作用下产生的有毒分解物排放到大气中，给人类赖以生存的环境带来污染和破坏，同时给电器设备的正常运行和人们身体健康带来不利影响。 1、概述 自1900年法国化学家摩森（H.Moissan）和李博(P.Lebeau)在实验室中将硫在氟气中燃烧以制备六氟化硫（SF6）气体以来，人们已从中收益非浅。因纯SF6气体的化学稳定性，早期用于进行人工气胸治疗肺结核空洞；同时因其优异的绝缘和灭弧性能也倍受人们的关注。从1940年作为绝缘介质开始，迄今已被广泛地应用在电力设备中，如高压断路器、变压器、互感器、电容器、避雷器、接触器、熔断器、管道母等。随着SF6气体使用量的增加，范围的扩大，正确的使用和管理SF6气体，保护好我们赖以生存的环境及人身安全等问题被提到了重要的议事日程上来。 2、SF6气体的性质 2.1 SF6气体的物理性质 纯净的SF6气体是一种无色、无嗅、基本无毒、不可燃的卤素化合物。其相对密度在气态时为6.16g/cm3(20℃,0.1MPa时)，在液态时为1400g/cm3(20℃时)；在相同状态下约是空气相对密度的5倍。为便于运输和贮存，SF6气体通常以液态形式存在于钢瓶中。 2.2 SF6气体的化学性质 SF6气体的化学性质非常稳定，在空气中不燃烧，不助燃，与水、强碱、氨、盐酸、硫酸等不反应；在低于150℃时，SF6气体呈化学惰性，极少熔于水，微熔于醇。对电器设备中常用的金属及其它有机材料不发生化学作用。然而，在大功率电弧、火花放电和电晕放电作用下，SF6气体能分解和游离出多种产物，主要是SF4和SF2，以及少量的S2、F2、S、F等。 3 SF6气体的毒性来源 从有关部门的试验及研究结果可知，SF6气体的毒性主要来自5个方面。 （1）SF6产品不纯，出厂时含高毒性的低氟化硫、氟化氢等有毒气体。大家知道，目前 化工行业制造SF6气体的方法主要是采用单质硫磺与过量气态氟直接化合反应而成；即S+3F2→SF6+Q（放出热量）。在合成的粗品中含有多种杂质，其杂质的组成和含量因原材料的纯度、生产设备的材质、工艺条件等因素的影响而有很大差异，杂质总含量可达5%。其组成有硫氟化合物，如：S2F2、SF2、SF4、S2F1O 等；硫氟氧化合物如SOF2、SO2F2、SOF4、S2F10O等以及原料中带入的杂质如HF、OF2、CF4、N2、O2等。为了净化粗品中的杂质，合成后的SF6气体还需要经过水洗、碱洗、热解（去除剧毒的十氟化物）、干燥、吸附、冷冻、蒸馏提纯等一系列净化处理过程才能得到纯度在99.8%以上的产品。然后再用压缩机加压，充入降温至-80℃左右的钢瓶中，以液态形式存在。在使用时减压放出，呈气态冲入电气设备中。 除在上面的合成过程中产生的杂质外，另外，在气体的充装过程中还可能混入少量的空气、水分、和矿物油等杂质，这些杂质均带有或会产生一定的毒性物质。因此，为保证SF6产品的纯度和质量，对出厂的SF6产品国际电工委员会（IEC）及许多国家均制定了质量标准，并要求生产厂家在供货时提供生物试验无毒证明书。 （2）电器设备内的SF6气体在高温电弧发生作用时而产生的某些有毒产物。 例如：SF6气体在电弧中的分解和与氧的反应： 2SF6 + O2 →2SOF2 + 8F（氟化亚硫酰） 2SF6 + O2 →2SOF4 + 4F（四氟化硫酰） SF6→SF4 + 2F（四氟化硫酰） SF6→S + 6F（硫） 2SOF4 + O2 →2SO2F2 + 4F（氟化硫酰） （3）电器设备内的SF6气体分解物与其内的水分发生化学反应而生成某些有毒产物。 例如：SF6气体分解物与水的继发性反应： SF4 + H2O →SOF2 + 2HF（氢氟酸） SOF4 + H2O →SO2F2 + 2HF（氢氟酸） SOF2 + H2O→ SO2 + 2HF（二氧化硫）