关于SF6气体水分

关于SF

气体水分

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在电力工业中，SF6广泛应用于电导设备系列，如电源开关、封闭式组合电器、变压器、高功率电缆、互导传感器、避雷器等。作为封闭式中高压开关的灭弧和绝缘气体，SF6已成为继气体和油之后新一代的绝缘性耐超高压媒质。从技术经济和生态角度来看，还没有比它更好的替代物。SF6气体的优越性能实现了装置经济化、低维护化及大大缩小了占地空间。SF6设备在电力系统中的应用越来越多，各部门要加强SF6气体监督机构的建设，生产单位要设立专门班组，制定完善管理制度及检修工艺规程，确保SF6电力设备安全运行。

一、SF6气体的水分检测

从《六氟化硫电力设备中气体管理和检测导则》中知，SF6设备在充入24小时后进行气体水分测量，其值为交接验收值(附表)。

设备在运行半年后再测量一次气体水分，以后1—3年测量一次，根据《六氟化硫电气设备监管细则》（DL/T595），对用气少且充压力低于35Kma气室的气体水分，在运行中只要不发生漏气，可以不进行气体水分测量。测量的几点注意事项：

1、定期测量应选择比较干燥、湿度低的季节，因为环境湿度

对SF6气体的水分的测量影响较大

2、测量仪器使用前应采用干燥的氮气或合格的新SF6气体冲

洗测量管道。必须使用专用管道，长度尽量短，一般在1—5

米以内

3、在测量前要注意清抹设备上的气体测量口，特别是户外的

一定要干燥接口

4、当用不同仪器测量同一台设备时，有可能得到不同的数据，这困难除与仪器本身的性能有关外，与所用的气体管道和操作等因素有关，建议使用一台仪器测量以保持数据的可比性

二、SF6水分的危害

SF6气体在电弧作用下的分解，绝大部分分成了S和F单原子，在电弧熄灭后，这些分解气体又将重新化合，其中绝大部分在10-4—10-5秒内即结合了稳定的SF分子，然而，有极少部分在重新结合的过程中却与金属蒸汽和水分发生化学反应，产生极微量的金属氟化物和低价氟化硫气体以及氢氟酸等

2SF2SF4 (四氟化硫)+S

2S2F2（二氧化硫酰）SF4+3S

SF4是较稳定的，但与水可起化学反应，易分解为

SF4+H2O SOF2 （氟化亚硫酰）+2HF（氢氟酸）

其中SOF2和SO2F2是有毒的，HF具有腐腐蚀作用

当然，在断路器中水分含量极其轻微的情况下，上述反应是极其

微小的，随着开断次数的增加，SF4是可以大量测出的，进而，已生成的物质又与水反应，分解如

SOF2+H2O SO2（二氧化硫）+2HF

SO2+H2O H2SO3（亚硫酸）

上述这些分解物，对金属、玻璃、瓷、有机材料等有侵蚀作用,并且含有剧毒，虽然浓度很低，但在对SF6开关设备进行检修或其它工作时，一定要高度重视，必须采取有效的防毒措施。可见，只要有微量的水分存在，就会产生氢氟酸HF，而HF与SiO2起反应，使SF6气体的分解量必然会增加，造成资质绝缘的破坏，，因此在SF6气体断路器中，必须严格控制水分含量在允许极限以下，尤其不得使用含SiO2的材料，象玻璃，玻璃纤维、瓷件等

水分对SF6气体在热作用下的分解也存明显的影响，气体中水分多的情况下约200℃左右，即会促其分解，其化学反应式为：SF6+6H2O 200℃左右2SO2+12HF+O2

SF6气体的热分解速度是极其缓慢的，分解量也是极其微小的

三、SF6封闭式组合电器中水分的来源途径

1、SF6新气体和再生气体自身包含的水分，占有比例很小

2、安装过程中带入的水分：a、抽真空时，开关装置内部的残

余水分，其量极少；b、由于安装过程和检修过程，造成装置吸附水分

3、有机绝缘材料缓慢析出的水分，一般估计有0.01%—0.5%

（W）

4、外界通过密封材料侵入的水分

要做到防止水分的侵入，比防止SF6气体的泄露更困难，因为SF6的分子直径4.56Å比水分子的直径3.2Å大，SF6的分子呈球状，而水分子呈细长棒状，加之装置内的水蒸汽压力比大气中的要低，所以容易侵入，因此SF6电力设备的密封设计显为严密。

四、SF6水分的控制措施

SF6封闭组合电器内的气体水分含量及SF6电弧分解物的控制措施，一般采用吸附剂吸附的方法：

1、静性吸附。即用对流扩散的方法进行吸附，这种方法广泛

采用，特别是在单压式灭弧的断路器中

2、动性吸附。即用强制循环的方法进行吸附，这种方法见用

于双压式的SF断路器中

3、吸附剂吸附。这是SF6电器最为主要控制措施：

吸附剂一般为分子筛和三氧化二铝（AI2O3）分子筛，是一种合成或天然沸石，它是微孔型（4Å、5Å型）具有立方晶体的硅铝酸盐，其所有孔都是与外部相通的均一微孔，比此孔直径小的分子物质可以被吸入到孔的内部孔穴，从而使分子直径大小不同的物质得以分开，起到筛分子的作用，所以成为分子筛。在SF6断路器中，分子筛有吸附在电弧高温下SF6分解出来的低氟化物和SF6气体中水分的功能，前者为化学吸附，后者为物理吸附

4、关于SF6封闭组合电器中，吸附剂的放置量应符合下列条件：

a、必须能将SF6气体水分含量控制在管理标准值内，

b、必须能基本

吸附在规定次数内因电流开断而产生的分解SF6气体，c、吸附剂放置量：根据公式计算及经验估算放置量必须大于该装置内SF6气体总重量的10%。

吸附剂的安装、更换、再生及存放

在SF6电器装置内，吸附剂的安装位置必须在容器的上方或气流通道处。安装前应需要对吸附剂进行干燥，并作重量记录，安装时，吸附剂自从干燥室内取出至安装完毕，在空气中暴露时间不应超过15—20分钟。安装完毕后30分钟必须开始抽真空。对使用后的吸附剂，当重量比原来增加15%时应更换，断路器内更换的吸附剂建议不作再生，处理后并深埋，吸附剂的存放应避水防潮，置干燥阴凉处SF6电力设备新技术正在不断出现和发展，该设备具有小型化、复合化和智能化，高科技含量高，检修运行人员必须掌握SF6电力设备的基础知识，熟练掌握有关技术规程，工艺标准和操作程序，使SF6电力设备发挥更好的作用。