浅析水分对SF6气体及SF6设备的影响 李夏

浅析水分对SF6气体及SF6设备的影响李夏
摘要：随着我国科学研发进程步伐加快，电网建设中更多的使用到了无油化装备。

在电力系统中，内部装置SF6气体的高压电器以得到了广泛运用。

SF6气体
在一般技改工程中被SF6断路器和GIS当做灭弧介质及绝缘辅助。

相关人员在此
条件下应通过了解SF6气体的相关性质，掌握其基本特性，了解SF6气体对于设
备带来的影响，更好的对SF6气体设备进行维护检修。

另外要着重分析SF6设备
中的水分来源，研究水分对SF6气体及SF6设备的影响，对于SF6气体中微水进
行科学的控制和检测。

关键词：水分控制； SF6气体; SF6装置; 监测;
前言：本文主要就水分对SF6气体及SF6设备的影响进行展开讨论。

一般像
很多的SF6设备开关设置实验，因为现场条件约束，大部分的交流耐压试验都没
有在开关设备中完全进行。

绝大一部分都是由厂家直接保证。

另外在运行过程中，设备多少会受到运行方式的限制，在大多数情况下，都是通过检测SF6微水含量
来对设备进行合理的控制。

从中我们可以得知，SF6气体中水分含量的多少直接
影响到了设备的绝缘性能与灭弧介质。

其水分控制对于设备的正常运行有着至关
重要的作用。

1 SF6气体特性及主要优势
（1）SF6气体性价比较高且供气十分方便，相较于其他气体较为稳定。

另外，SF6气体电气所占用的空间体积较小，设备的检修周期比较长，维护起来非常方便；
（2）SF6气体的灭弧性能十分高，具有优良的强负电性；
（3）SF6气体可以储存在较小的气瓶中（正常室温下加大高压容易液化）由
于密闭组合，很大程度上避免了外界因素的影响，使其能很好的被运用到一些工
业密集区域及一些运行时间较久的变电所中；
（4）六氟化硫的绝缘性能强，在大气压里下是空气的三倍左右。

用SF6气体
作为绝缘介质所制成的全封闭组合电气设备元件（绝缘母线、接地，隔离开关、
绝缘避雷装置、断路器等等）没有任何触电安全隐患，维护了整体运行的安全可
靠性；
（5）SF6气体在放电以及电弧作用出现离解状态时，其热传导性能十分好，
而且极易复合。

2 SF6设备中水分的主要来源
2.1 SF6新气或SF6再生气体中本身含有水分
（1）SF6新气在生产过程中会渗入一定的水分。

在SF6合成之后，会经过一
系列的工艺（热解→水洗→碱洗→干燥吸附→除水→除酸→精馏处理等），这些比较繁琐的生产环节中，也会产生一小部分水分；
（2）SF6气瓶如果要进行长时间存放的话，一定要注意其密封工作。

如果密
封出现问题，那么空气中的水分就会逐渐渗透到气瓶内，增加SF6气体中水分的
含量；
（3）SF6气体再生过程中，要及时的更换吸附剂，并且严格的检查所要进行
工作的过滤器。

尤其是在对设备进行补气、充气时，过滤器工作失常或者吸附不
理想都会引起SF6再生气体中水分增多。

2.2 SF6设备在组装维修检查和充补气过程当中所混入的水分
在SF6设备在组装维修检查和充补气过程当中，要进行科学的充放气装置干
燥处理工作。

如果干燥不彻底，那么极容易进入水分。

另外在高压电器设备进行
组装维修时，部分设备内部也会渗透一些空气中的水分。

因此在组装检修完毕以后，高压电器设备仍然需要进行干燥处理等一系列水控措施。

在这里要注意一些
设备的灭弧室元件及内壁部位，水分不易清除，如果补气管道保存方法不科学，
冲洗措施没有做好，那么极可能导致水分直接进入SF6设备内部。

2.3 绝缘材料以及设备当中的吸附剂其本身含有水分
SF6电气设备中所运用到的固体绝缘原料中，有些主要材料本身就具有一部
分的含水量。

这些水分虽然会慢慢释放，但随着吸附剂饱和，吸附量逐渐匮乏，
导致多余的水分不被吸收，从而增加了SF6电气设备中的水分含量。

3 水分对SF6气体和SF6设备的影响
3.1水分过高会影响SF6气体的灭弧能力
含水量比较高的SF6气体，许多化合物会在电弧的作用下产生，这便影响了SF6气体的纯度，也相对减少了SF6气体介质中的复原数量，还有某些物质使得
分解物的还原被阻碍，导致其影响到了SF6气体的灭弧能力。

3.2水分使设备击穿电压下降，加速设备腐蚀
当水分的含量比较高的时候，可能会有水解反应的发生，生成HF及SO2这
样的有害有毒杂质，在所有酸当中，腐蚀性最强的当属HF。

HF对于绝缘材料以
及金属材料的腐蚀性是非常大的，在绝缘体表面，可能会产生沿面放电从而致使
击穿事故的产生。

3.3水分会增加设备有害杂质的数量
由于含水使某些电弧分解气发生反应，会生成具有极强腐蚀性的酸性气体。

当SF6气体水分含量达到一定数量时，就会发生水解反应：
2SF6+6H2O＝2SO2+12HF+O2
反应所生成的氢氟酸对设备材料具有腐蚀作用。

二氧化硫（SO2）同样是具
有强烈刺激性气体，损害粘膜及呼吸系统，其水解物也具有较强的腐蚀作用。

3 设备中SF6气体的水分控制措施
3.1改善SF6高压电器设备在组装和维修检查过程中的环境状况
监测环境的空气湿度，工作现场空气湿度不得大于80%，安装检修人员须遵
循与之相关的工艺的要求在现场来对其进行组装和维修以此来使设备内绝缘件以
及部件的清洁程度加以保持，因为，当一些污物在绝缘件的表面存在时，会使得
绝缘件的表面绝缘电阻降低至几个数量级，从而导致绝缘件沿面放电电压会大大
下降。

试验以及理论分析已经证明，当能够降低绝缘电阻的污物不在绝缘件表面存
在的时候，凝结水本身不会让其沿面绝缘能力大幅度降低。

也就是说，保持绝缘
件表面的清洁在组装以及维修的时候是必须要做到的。

在组装之前，可以利用丙
酮擦干净其表面，在使用时也要保证绝缘件表面的清洁。

应保存良好充补气管道，充补气之前，应当彻底冲洗干净管道，防止水分进到设备内部。

3.2对SF6设备密封材料的质量以及密封部位的结构加以改善
要选择质量上乘的密封材料用来防止水分渗入设备内部，避免使用含水量高
的绝缘和密封材料。

吸附剂是很容易就会受潮的，所以要烘干处理安装于SF6设
备内的吸附剂。

烘干的吸附剂要置于密封干燥的容器当中冷却至稍稍比室温高之
后快速置于设备内部，其在空气中的暴露时间不能超过十分钟。

3.3安装检修人员应严格按相关的工艺要求进行组装或维修
对接面应涂抹防水密封胶，对接密封面紧固螺栓的紧固应严格按照力矩要求
均匀紧固，保证密封面密封良好，防止大气当中的水汽经由SF6设备密封薄弱环
节渗透进入设备内部。

结束语
综上所述，水分对SF6气体及SF6设备的影响十分大。

水分含量的多少会直
接影响SF6设备的正常运行。

如果不及时控制设备中的水分含量，那么会直接影
响SF6气体的绝缘强度，同时也会增加设备运行过程中安全隐患的发生概率。

因
此在SF6设备运行过程中，应当合理把控SF6气体中的水分含量，把其含量控制
在国家规定的标准范围之内，降低对设备的不良影响。

保障SF6设备的长效运行，为我国的电力企业稳定发展提供良好的基础。

参考文献
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