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1、六氟化硫开关运行维护知识一、SF6气体特性二、六氟化硫电气设备运行、试验及检修人员安全防护细则DL/T639—1997三、SF6断路器和GIS组合电器安全运行四、电气设备中SF6气体的管理一、SF6气体特性SF6使用的历史不长，虽然这种气体早在本世纪初就已被发现，但在电器上使用是50年代开始的，七十年代以后大量使用而且发展为全封闭式组合电器，成为超高压等级电力断路器的最主要的品种。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
2、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、互感气、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。 SF6的主要性质六氟化硫（SF6）是一种无色、无嗅、无毒、不可燃的惰性气体，化学性质稳定，有
优良的灭弧和绝缘性能，它的许多物理性质与二氧化
3、碳（CO2）相识。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。SF6的重要物理特性见下表SF6与空气的主要物理特性SF6空气分子量140.07约28.8临界压力(Mpa)3.85N2:3.46,O2:5.16临界温度(℃)45.6N2:-147,O2:-118.8介电常数(0.1MPa,25℃时)1.0021.005密度(g/l)(0.1MPa,25℃时)6.25,1.166
4、热导率(W/mK)(30℃时)0.014,0.021定压比热(J/kg.K)(0.1MPa,25℃时)0.666×108,0.996×108绝热系数(0.1MPa,0-1000℃时)1.088-1.057,1.4-1.35粘滞系数(Pa.s)(25℃时)1.61×10-8,1.72×10-8音速(m/s)(20℃时)134,349气体常数(kg.m/kg.k)(0.1MPa,0℃时)5.81,29.27分子结合能(eV)22.4,N2:9.7,O2:5.11、SF6的状态参数SF6是一种分子量很大的重气体，容易液化，因此与理想
5、气体模型差异较大，用理想气体的状态方程式来计算，在高压力、低温度下会产生很大的误差。例如在20℃（293K）下，SF6气体压力与密度的关系与理想气体之比较如下图。在气体密度增加时，实际压力值要比理想的低。出现这个差异的原因在于SF6分子的体积大，当空间容积缩小时，分子间距离减小，吸力增大，使分子与容器器壁间的作用力减弱，即气体压力值降低。SF6的绝缘特性SF6具有优良的绝缘性能，这是它最早被用于电力设备的原因。例如，0.3MPa压力的SF6气体的绝缘强度就可能达到变压器油的水平，而压缩空气同样的绝缘强度要0.6—0.7MPa。
6、因此，早在四十年代SF6就开始用于电缆、高压静电发生器中，后来才用到开关中，现在又在变压器和高压互感器中应用。SF6用在全封闭的组合电器中，取代敞开式分立电器的空气绝缘，使传统的变电站设备构造发生了革命性的变化，这就是SF6绝缘性能所显示出的优越性。SF6气体的高绝缘强度是由卤族化合物的负电性，即对电子的吸附能力造成的。卤族元素中又以F元素的负电性最强，它的化合物SF6仍有强负电性。在温度不太高的情况下（108K以下），产生SF6+e→SF6—的反应，生成负离子；使空间的自由电子减少，而负离子的活泼性差，抑制了空间游离过程的发
7、展，击穿不易形成，因此绝缘强度大大提高,SF6气体的绝缘强度在不均匀的电场中要降低，这一点在设计与使用中应该引起注意。随着电场不均匀程度的增大，击穿场强下降，作为均匀电场的间隙击穿电压巴申定律，即击穿电压（UK）与气压间隙乘积（pd）成正比，只能在很小范围内符合。试验数据证明，在1—25mm间隙内，只有电场强度20KV/mm以下才符合巴申定律。因此，不能简单地靠增大间隙来提高击穿电压，而应该注意改善结构的电场均匀性。SF6气体绝缘特性还受杂质和电极表面状况影响很大。充入电气设备的气体如混杂了金属细屑，绝缘击穿电压将显著下降。这
8、种影响在工作气压越高时越显著，金属细屑的尺寸越大绝缘强度降低越多。所以在实际加工装配或检修工作中注意清洁条件是很重要的。电极表面如粗糙不平，局部电场增强，对绝缘强度下降影响也很大，加工光洁度高的表面要比粗糙表面的绝缘强度高。由于表面缺陷，凸起的出现呈随机性质，这种局部电场增强
