高电压技术——六氟化硫气体分解
高电压工程2(六氟化硫和气体绝缘电气设备)详解
URBAN
Conventional Sweden: 某132/10kV 变电站，两路130kV母线，两台
30MVA变压器，20台10kV开关柜
3. GIS使用现状
GIS设备自 1960’s开始实用化 , 在超高压、特高压领域变电 站使用 ,在我国 , 110～ 50 0kV电力系统中 ,GIS的应用已 相当广泛。
典型的双母线GIS 间隔：
1－母线及隔离开 关/接地开关组合 2－断路器 3－电流互感器 4－电压互感器 5－线路隔离开关 及接地开关
6－安全接地开关 7－电缆接头 8－控制柜
2. 采用GIS组合电器的好处
▲ 与敞开式相比，大大节省占地面积和空间体积，额 定电压越高，节省得越多；
▲ 运行安全可靠，GIS的金属外壳是接地的，既可防止 运行人员触及带电导体，又可使设备的运行不受污 秽、雨雪、雾露等不利的环境条件的影响；
目前国外生产GIS的公司主要有：ABB、ALSTOM、西门子、 施奈德、三菱、东芝、日立等；我国有沈阳高压开关厂、 平顶山高压开关厂、北京开关厂、西安高压开关厂等通 过合作开发方式，如西开－三菱，沈开－日立
4. GIS的发展趋势
▲高电压、大容量 ▲小型化、复合化 ▲二次智能化
母线和隔离开关/接地 开关组合
Ub 88.5 pd kV
4. 稍不均匀电场中的极性效应
与极不均匀电场中的情况相反，此时负极性下的击穿 电压比正极性时低10％左右。 因为在稍不均匀电场中不能形成稳定的电晕放电，电 晕起始电压就是其击穿电压
四. 影响击穿场强的其他因素 除电场均匀程度外，主要有：
1. 电极表面缺陷－表面越粗糙，击穿场强越低；电极表面 积越大，击穿场强越低 “面积效应”
六氟化硫分解产物
5、 防范措施
4戴好防护风镜； 5戴好耐酸手套； 6工作场所不准带入食物,更不准就地饮食与 吸烟,以上防护用品就有专柜存放,严禁带进 食堂和宿舍,这些防护用品要及时清洗,检修 人员应洗澡.
5.2 对设备安装室SF6试验室的通风换气, 氧气和SF6含量检测的规定与要求：
为防止因在危害工作人员 健康,应定期进行室内通风换气,氧气和SF6含 量检测.
1、六氟化硫气体的性质
SF6在常温、常压下是一种无色、无味、 无毒、不燃的化学惰性气体,密度约为空气的6 倍,一定压力下可液化.
其物理特性见：表l.
表1： SF6气体的物理性质
序号
1 2 3 4 5 6 7 8
性质
数值
熔点 ℃ 升华温度 ℃ 临界温度 ℃ 临界压力 MPa 质量密度 g/l 介电常数 分子量 原子的电子亲和能
比较对象
空气
绝缘油
2－3倍
空气＝1 SF6＝ 10-2
等同空气
在与固体组合时 不如绝缘油
SF6会生成有毒 因电弧分解可能
物质
爆炸油
比空气好
闪点140℃
比空气好
比油好
比空气好
比油好
比空气好
比油好
2、六氟化硫-分解产物的定义
二氧化硫SO2 SO2是SF6电气设备故障时分解的主要特征组分,正
常运行的设备中SO2的含量极少.若发生故障 时,SO2会增长10倍以上. 氟化氢HF和硫化氢H2S SF6气体在电弧下会分解氟硫离子,若水分含量较 高下会产生HF或H2S. 一氧化碳CO和二氧化碳CO2 当设备内电弧或过热灼伤固体绝缘部件时,会产生 CO和CO2.
中. ② 断路器接分闸信号,灭弧室通向高气压系统的
主阀打开,高压SF6气体自高压区顺着箭头所示方 向进入触头区.触头分离,打开位于动触头上的通道 2,给高压气体提供了出路.因此,电弧一经形成就处 于SF6气体的气流中,受到强烈冷却而熄灭. ③ 电弧熄灭后,主阀关闭,停止供气.
浅谈六氟化硫气体故障分解产物
浅谈六氟化硫气体故障分解产物作者：尤红丽李铁军来源：《科技资讯》2012年第30期摘要：通过测试SF6气体分解产物的类型和含量来诊断设备内部是否存在故障,并对故障的类型进行准确判断。
关键词：H2S 过热放电 SO2中图分类号:TM564 文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2012)10(c)-0109-01近年来，由于制造安装工艺和内部材质等原因，使SF6电气设备内部存在绝缘缺陷乃至出现事故，SF6电气设备故障可以分为放电和过热两大类，在常温下SF6是无毒性的气体，当SF6电气设备存在故障时，故障区域的SF6气体和固体绝缘材料在热和电的作用下裂解，主要产生硫化物、氟化物和碳化物。
这些低氟化合物对人体有害，可致命。
气室中SO2、H2S的产生是内部故障的征兆，检测气室中SO2和H2S等分解产物的含量，快速诊断出SF6电气设备早期内部故障，可避免事故的发生。
1 分解产物的机理SF6电气设备内部故障时，反应式主要有：2 故障案例2.1 66 kVGIS变电站母线筒有异常声响2011年9月19日，66 kVGIS变电站母线筒有异常声响,该气室取气口与异常声响发生处约三米距离，对I母线气室进行分解物检测如下：SO2浓度146.7μl/L，H2S浓度53.1μl/L。
该气室内部可能存在高能放电故障，并涉及固体绝缘材料分解，经综合分析，及时进行了内部检查。
2.2 500 kV GIS 变电站跳闸2006年4月15日，试运行18天的某电厂500 kV GIS 5032断路器突然跳闸，从故障录波得知故障发生在C相，故障电流为7.52 kA,持续时间40 ms。
对C相气室进行解体，发现在隔离刀闸的绝缘拉杆的中间段及其附近的盆式绝缘子和均压环被电弧严重烧伤，专业人员将回收的故障气体，用SF6设备故障组分检测仪进行检测，测试结果发现50321气室气体中SO2浓度为48 μl/L,H2S为4.6 μl/L,仪器诊断为“该气室内部存在火花放电或过热性故障,并涉及固体绝缘材料的分解。
探讨六氟化硫气体分解物的分析技术
探讨六氟化硫气体分解物的分析技术摘要：为了保障电气设备的正常运转，就要采用科学合理的技术对六氟化硫（SF6）气体的分解物进行研究分析。
本文主要针对SF6气体分解物的检测管、气相色谱、电化学传感器以及电化学分析技术做出了论述，并针对红外吸收光谱、紫外吸收光谱、光声光谱等分析方法在SF6气体分解物分析中的应用进行了探讨。
通过分析SF6气体分解物能够有效监测和诊断电气设备的故障，更好的保障电器设备的有序运行。
关键词：SF6气体；分解物分析技术；电气设备故障诊断SF6气体已经被广泛运用到各种高压电气设备中，这种气体自身没有气味、颜色，也不具有毒性和可燃性，是一种化学性质特别稳定的气体，有很好的绝缘性和灭弧性能。
一般电气设备在正常运转过程中几乎没有分解物出现，这是由于SF6气体的分解温度超出了500摄氏度。
但是，如果电气设备内部出现故障，那么SF6气体会在高温电弧作用下分解产生SF2、SF3、SF4和S2F10等低氟硫化物。
这些低氟硫化物在纯净的SF6气体中会与活泼的氟原子迅速化合重新生成SF6。
然而，实际使用的SF6气体由于存在微量的空气、水分等杂质，氟原子和低氟硫化物在重新结合的过程中会与这些杂质以及故障点的绝缘介质、电极材料等发生反应，生成 HF、SO2、H2S、碳氟化物、金属氟化物、SO2F2、SOF2、SOF4、SF4、S2OF10、SiF4等一系列复杂分解产物。
其中HF、SO2等酸性分解物对设备内部金属及绝缘材料具有腐蚀作用，会加速设备绝缘劣化，导致设备发生突发性故障，从而引发电力事故。
近年来，在传统的检测管、气相色谱、化学气敏传感器和电化学分析等检测技术基础上，研究出红外吸收光谱、紫外吸收光谱、离子迁移谱和光声光谱等应用于SF6气体特征分解物的检测手段。
本文对这些检测分析方法进行了综述，并对未来SF6气体特征分解物分析技术的发展方向进行了展望。
1 传统的SF6气体分解物分析技术1.1 检测管法最早运用到商业化的SF6气体分解物分析技术就是检测管法，这是一种利用SO2、HF的酸性以及SO2的还原性与检测试剂中包含的NaOH和碘结合后产生的反应导致试剂变色，而变色带的长度与被检查物质的浓度呈正比，这样就可以从检测管的刻度直接读出被检测物质的浓度值。
基于六氟化硫气体的故障分解产物思考
基于六氟化硫气体的故障分解产物思考摘要：六氟化硫是一种无毒、不燃烧、相对密度大（约为空气的5倍）具有优异的绝缘性能的灭弧性能的气体。
鉴于六氟化硫的绝缘性能较好,且可以灭弧,在电气设备中,其得以广泛应用。
1900年现如今,中国电力系统每年使用六氟化硫的数量大概在5000-6000t之间,占据全国六氟化硫总用量的五分之四以上,且每年以20%的速度增长。
针对电力行业而言,其设备中现有该气体储存量大概为18000t,且每年可对其中600t进行二次利用。
目前在我国500kV、750kV、±800kV、110kV电压等级中，六氟化硫断路器和六氟化硫全封闭组合电器（GIS）应用已相当普遍。
本文基于这种时代背景,对六氟化硫气体的故障分解产物进行了研究,以供相关人士参考。
关键词：六氟化硫;气体故障;分解产物前言：最近几年电气行业中制作与装置技术与其所用材料等原因,使得与六氟化硫有关系的电气设备内部出现绝缘方面的问题,从而导致不良事件的发生。
六氟化硫电气设备中出现的故障主要包含包括两种,即放电与过热。
在常温状态下,六氟化硫气体属于一种安全物质,但在六氟化硫电气系统中出现故障后,该区域的六氟化硫气体和固体或金属电气会受到热和电的共同作用,从而引起气体裂解,并产生了硫化物、氟化物和碳化物等对人类生物存在危害性甚至威胁生命的低氟化合物。
所以,如果SF6电气系统中存在问题,那么可通过检测空腔内SO2、H2S及降解物的浓度对其进行快速的检测,从而预防事故的发生。
1.分解产物的机理及影响因素合,在电弧过程结束熄后,绝大部分的分解产物能够通过六鉴于六氟化硫气体极为稳定的化学性质,其本身的分解温度超过500℃。
因此,若运行情况正常,则极少存在分解产物。
然而,物质若遭受电弧、电火花和电晕释能的联合影响,引起放电(电弧放电、火花放电、电晕或局部放电)与过热故障现象,则会致使六氟化硫气体发生复杂的分解反应,从而产生多种具有毒性的气体,主要有四氟化碳、氟化亚硫酰、氟化硫酰、四氟氧硫、二氧化硫、一氧化碳、二氧化碳、硫化氢、氟化氢、四氟化碳等。
浅谈六氟化硫气体故障分解产物
浅谈六氟化硫气体故障分解产物摘要：通过测试SF6气体分解产物的类型和含量来诊断设备内部是否存在故障,并对故障的类型进行准确判断。
关键词：H2S 过热放电SO2近年来，由于制造安装工艺和内部材质等原因，使SF6电气设备内部存在绝缘缺陷乃至出现事故，SF6电气设备故障可以分为放电和过热两大类，在常温下SF6是无毒性的气体，当SF6电气设备存在故障时，故障区域的SF6气体和固体绝缘材料在热和电的作用下裂解，主要产生硫化物、氟化物和碳化物。
这些低氟化合物对人体有害，可致命。
气室中SO2、H2S的产生是内部故障的征兆，检测气室中SO2和H2S等分解产物的含量，快速诊断出SF6电气设备早期内部故障，可避免事故的发生。
1 分解产物的机理SF6电气设备内部故障时，反应式主要有：SF6→SF4+F2SF4+H2O→SF2+2HFSOF2+H2O→SO2+2HFS2F10→SF64+SF63SF6+W→3SF4+WF6SF6+Cu→SF4+CuF23SF6+2Al→3SF4+2AlF3设备中SO2组分，部分由绝缘材料热解时直接产生，另一部分由分解产物SF4、SOF2的水解后产生，其反应式为：S F4+H2O→SOF2+2HFSOF2+H2O→SO2+2HF因此，所检测出的SO2含量是故障后SO2浓度的总量。
在故障初期其值较小，但随分解物的水解而增加。
2 故障案例2.1 66 kVGIS变电站母线筒有异常声响2011年9月19日，66 kVGIS变电站母线筒有异常声响,该气室取气口与异常声响发生处约三米距离，对I母线气室进行分解物检测如下：SO2浓度146.7μl/L，H2S浓度53.1μl/L。
该气室内部可能存在高能放电故障，并涉及固体绝缘材料分解，经综合分析，及时进行了内部检查。
2.2 500 kV GIS 变电站跳闸2006年4月15日，试运行18天的某电厂500 kV GIS 5032断路器突然跳闸，从故障录波得知故障发生在C相，故障电流为7.52 kA,持续时间40 ms。
简析六氟化硫气体故障的分解产物
简析六氟化硫气体故障的分解产物SF6設备的常见故障主要是放电和过热两种，在通常情况下，SF6设备不会产生毒性气体，但是如果产生的气体与固体的绝缘材料受热而发生了裂解的情况，就会产生大量的有毒的气体，这些气体会直接威胁到人们的生命，所以要定期对室内的二氧化硫和硫化氢等分解物进行严格的检测，从而才能有效地分析SF6设备中存在的安全隐患，从而才能采取相应的措施规避各类风险。
1 分解产物产生的机理当SF6设备出现故障后，会产生一系列的化学反应，这些化学反应发生后，会产生大量有毒的气体，绝缘材料在高温下会发生热解的问题，这些产物中含有大量的硫化物，所以在设备使用的环节中，应该对二氧化硫的含量进行检测，对二氧化硫的浓度总量进行分析。
设备在刚发生故障的过程中不会产生大量的二氧化硫，但是随着分解物的增多，二氧化硫的浓度也会上升。
2 关于六氟化硫气体分解故障的案例分析2.1 110kV GIS变电站出现跳闸事故在某電站刚刚开始运营一段时间后，变电站就出现了严重的跳闸的问题。
在对故障进行分析中，采用故障录波的形式，发现故障区域的电流达到了7.51kA，故障持续的时间为40ms。
相关的维修人员对C相气室进行了严格的观察，发现在隔离刀闸绝缘拉杆的中间部分和周围的部分的绝缘子被破坏，也发生了电弧烧伤的情况。
专业人员对此故障气体进行回收和分析，发现气体中二氧化硫的含量非常多，气体的内部存在大量的火花放电的情况，而且也出现了过热的情况，固体的绝缘材料发生了分解。
然后维修人员又对其他的气室进行了检查，发现其他的气室没有发生异常的情况，说明这次故障还没有对其他的气室造成不良的影响。
第二天，维修人员对故障气体的分解产物进行了分析，发现二氧化硫的含量非常高，但是没有发现硫化氢的存在，所以可以看出在C室的断路器断开后，有少量的二氧化硫产生。
2.2 110kV变电所GIS组合电器发生爆炸事故在预留的西母线电压互感器气室中，法兰发生了爆炸，在气室中，屏蔽罩和防潮剂在爆炸的作用力的冲击下飞出，在地面上出现了大量的爆炸的粉尘和设备，在爆炸后，维修人员对气室进行了检查，没有找到用作固定的屏蔽罩和螺丝。
科技成果——六氟化硫废气回收、净化及再利用技术
科技成果——六氟化硫废气回收、净化及再利用技术技术类别减碳技术适用范围电力行业，适用于发电企业和供电企业行业现状该技术已在国网河北省电力有限公司应用，目前在国网河北省电力公司推广率达到5%。
成果简介（1）技术原理六氟化硫废气中的水分、分解产物、粉尘等杂质通过吸附过滤方式滤除，其余杂质气体通过双塔精馏提纯技术净化分离。
六氟化硫依次通过不同分子筛的过滤器，去除粉尘等机械杂质。
在第一精馏塔内，以低温精馏液化法将空气和碳氟化物杂质在精馏塔上部排放除去，气相状态下的八氟丙烷与少量六氟化硫通过精馏塔中下部排气，至第二精馏塔再次精馏处理、降至设定温度后，第二精馏塔底部气体通过尾气处理排出八氟丙烷。
（2）关键技术1、六氟化硫废气现场快速回收技术回收前期将六氟化硫气体直接通过低温液化和蒸发汽化的换热器，回收后期起动真空压缩机与压缩机联动运行进行负压回收，在不超过临界温度的情况下，使SF6气体快速液化并储存在压力容器中。
2、废气碱洗、吸附处理技术六氟化硫废气碱洗、多级吸附处理技术主要去除水分、分解产物、有毒低氟化物絮状物粉尘等。
六氟化硫废气通过一定浓度碱液去除酸性物质，再依次通过各类吸附剂（F-03分子筛、活性氧化铝、5A分子筛、活性硅胶组成混合净化剂）去除水分、机械类杂质等。
上述吸附剂达到饱和状态后可通过解析再利用。
3、六氟化硫废气深冷双级纯化再生技术采用低温精馏液化法将空气和低氟化物杂质去除，六氟化硫废气依次通过双级精馏塔，先经过第一级精馏塔进行精馏处理，第一级精馏塔中下部排气将气相中八氟丙烷与少量六氟化硫气体排至第二精馏塔内，第二精馏塔内再次进行精馏处理，降至设定温度后，使得六氟化硫与八氟丙烷重新分层，第二精馏塔底部气体主要为八氟丙烷，检测后通过尾气处理，排出八氟丙烷。
（3）工艺流程该项目工艺主要分为三大部分，六氟化硫废气回收、吸附预处理和双塔精馏净化提存。
六氟化硫现场回收工艺流程图六氟化硫净化处理工艺流程图主要技术指标回收率不小于96.5%；净化率不低于98%；净化处理能力不低于300kg/h。
电力行业新标准中关于SFsub6sub气体分解产物的测试
电力行业新标准中关于SF6气体分解产物的测试作者：林瑛来源：《中国新技术新产品》2012年第24期摘要：中国南方电网公司在新的电力设备预防性试验规程中增加了关于六氟化硫气体分解产物的测试的项目，本文介绍了有关六氟化硫气体分解产物的产生，危害，试验方法和现场分解产物测试的实例.关键词：SF6气体；分解产物；新标准中图分类号：F407.61 文献标识码：ASF6气体以它的高耐电强度及良好的热稳定性被公认为最佳的气体绝缘介质，已广泛应用于电气设备特别是高压、超高压电气设备中，包括断路器、变压器、互感器、避雷器、电容器、隔离刀闸、接地刀闸、套管和母线等以SF6气体为绝缘介质的电气设备都称为SF6电气设备。
由于在上世纪八九十年代投产的SF6电气设备在设计、材质、工艺和维护等方面存在不足，使设备内部可能存在缺陷和隐患。
自上世纪九十年代开始，国内外学者提出通过SF6分解产物含量诊断SF6电气设备内部故障。
近年来，福建、陕西、安徽、广西、贵州和广东等省已经逐步制定了SF6电气设备分解产物的监督标准。
1南方电网公司新旧试验标准中关于SF6气体试验项目的比较由中国南方电网有限责任公司发布的，在2004年6月实施的电力设备预防性试验规程中，SF6气体的试验项目有湿度、密度、毒性、酸度、四氟化碳、空气、可水解氟化物、矿物油和纯度共9个项目，2011年10月实施的电力设备预防性试验规程与之相比较，新的规程增加了两个试验项目：①现场分解产物测试；②实验室分解产物测试。
在Q/CSG114002-2011电力设备预防性试验规程中现场分解产物测试项目对SO2、H2S和CO的含量参考指标要求为：SO2≤3uL/L，H2S≤2uL/L和CO≤100uL/L；实验室分解产物测试项目对组分CF4、SO2、SOF2、SO2F2、SF4、S2OF10和HF提出了检测要求，并要求结合现场分解产物测试结果进行综合判断。
2SF6电气设备内SF6气体分解产物的产生与危害SF6电气设备可分为有电弧产生的断路器和无电弧产生的变压器、互感器、避雷器、电容器、隔离刀闸、接地刀闸、套管和母线两大类。
高电压技术——六氟化硫气体
2）SF6分解产物的危害 TEXT TEXT TEXT TEXT A）气体分解产物。 SO2、HF 和 SOF2 等腐蚀金属及设备的 有关部件，加速绝缘材料老化，降低SF6的电气性能，特 别容易污染固体绝缘材料，使其延面闪络电压大为降低， 导致其局部放电。 B）固体分解产物。 WO3、CUF2 等固体产物，若沉淀在环 氧树脂等固体绝缘材料表面，在SF6中微水作用下，可降 低其沿面闪络电压。由此，长期的运行过程中，设备内 部有一处相对微小局部放电可能会产生足够数量的腐蚀 性物质，引起设备缺陷。
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。 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 部电场增强效应也具随机性，对于面积越大的电极，局部 放电的几率也越大。这就表现为绝缘强度随电极表面积增 大而下降，并渐趋于一个稳定值。
四、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。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。
七、SF6气体的毒性来源
（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。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。 （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。 （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。 （4）电器设备内的SF6气体及分解物与电极（Cu－W合金）及 金属材料（AL、Cu）反应而生成某些有毒产物。 （5）电器设备内的SF6气体及分解物与绝缘材料反应而生成 某些有毒产物。
广东省220kV及以上GISSF_6分解产物分析
广东省220kV 及以上GIS SF 6分解产物分析王 宇,李 智,姚唯建,庄贤盛,黄成吉(广东电网公司电力科学研究院,广州510600)摘 要:六氟化硫(SF 6)气体在电弧、电火花和电晕放电的作用下会发生分解,产生二氧化硫(SO 2)、四氟化碳(CF 4)等分解产物。
检测SF 6分解产物(色谱法、电化学法)是诊断SF 6气体绝缘设备内部运行情况的一个强有力手段。
为此,总结了广东省74个220kV 和500kV 全封闭组合电器(GIS )变电站共3770个气室中SF 6分解产物的体积分数,为SF 6GIS 潜伏性故障及其故障类型判断累积经验。
结果显示:SF 6GIS 中二氧化碳(CO 2)、CF 4、氟化亚硫酰(SOF 2)、氟化硫酰(SO 2F 2)、十氟化二硫酰(S 2OF 10)、SO 2和硫化氢(H 2S )都呈偏正态分布,CO 2、CF 4、SOF 2、SO 2F 2、S 2OF 10的体积分数均低于1000×10-6,SO 2的体积分数均<3×10-6,H 2S 的体积分数均<1×10-6。
500kV GIS 设备中SF 6分解产物体积分数低于220kV GIS 设备;运行时间越长,设备中SF 6分解产物的体积分数越高。
关键词:六氟化硫;全封闭组合电器;分解产物;四氟化碳;二氧化硫;氟化硫酰中图分类号:TM853文献标志码:A 文章编号:100326520(2009)0420823205基金资助项目:广东电网公司2008年科技项目(16083094)。
Project Supported by t he Science and Technology Project of Guangdong Power Grid (16083094).Analysis of SF 6Byproducts of G as Insulated Switchgear(220kV and Above)in G uangdong ProvinceWAN G Yu ,L I Zhi ,YAO Wei 2jian ,ZHUAN G Xian 2sheng ,HUAN G Cheng 2ji(Elect ric Power Research Instit ute ,Guangdong Power Grid Company ,Guangzhou 510600,China )Abstract :In the occurrence of arcs discharges ,spark discharges and corona discharges ,sulf ur hexafluoride (SF 6)would be decomposed to complicated byproducts such as sulfur dioxide (SO 2),carbon tetrafluoride (CF 4),etc.An 2alyzing the concentrations of these byproducts ,which can be determinated when the electric equipment is electrifer 2ous ,is an effective method to judge the internal condition of GIS.The fault of GIS and the position of the fault can be known by SF 6byproducts analysis.There are many cases about how to judge the electric equipment faults by ana 2lyzing SF 6byproducts ,but with little experience about how to judge the latent faults.The article concluded the con 2centrations of SF 6byproducts in 74220kV and 550kV GIS transformer substation (3770gas chambers in total )in Guangdong Province.The concentrations of carbon dioxide (CO 2),CF 4,thionyl sulfide (SOF 2),sulf uryl fluoride (SO 2F 2),disulf uryl decafluoride (S 2OF 10),SO 2and sulf ureted hydrogen (H 2S )were in partial normal distribution.The concentrations of CO 2,CF 4,SOF 2,SO 2F 2,S 2OF 10were all below 1000×10-6;the concentrations of SO 2were below 3×10-6;the concentrations of H 2S were below 1×10-6.The SF 6byproducts concentrations in 500kV GIS were lower than those in 220kV GIS.The SF 6byproducts concentrations were higher in GIS that have been operat 2ing longer.K ey w ords :sulf ur hexafluoride ;gas insulated switchgear ;byproducts ;carbon tetrafluoride ;sulfur dioxide ;sulfuryl fluoride0 引言六氟化硫(SF 6)在常温常压下是一种无色、无味、无毒、不燃、化学性质极稳定的合成气体。
高电压技术——六氟化硫气体讲解
金属屑末和电极表面突起造成的绝缘弱点可以通过老练 加以改善。老练就是对气体间隙进行多次重复放电，通过放 电燃烧缺陷（杂质、凸起），是间隙的击穿电压提高。此外， 也可以采用在电极表面覆盖绝缘薄层的方法来提高绝缘强度。
五、SF6的灭弧特性
气体中的电弧是通过分子游离而形成的导电现象，电弧 放电通道中主要是热游离方式。气体温度在 4000 — 6000K 以 上时就开始出现热游离导电现象， SF6 和空气的电导率随温 度的变化特性差异并不大，在 4000K以下没有明显的游离， 但在电弧的电极金属蒸气参与下，实际的热游离起始温度降 低到3000K左右，因此开关电弧的导电下限温度一般在 3000K 附近。 电弧的熄灭过程就是弧隙游离产物（离子、电子）的复 合、消游离，使间隙恢复到绝缘介质状态的过程，这主要通 过冷却降温，使电导率降低、消失。
九、环境温度对SF6气体中水分含量的影响
在对SF6断路器进行微水测量时发现，对同一台断路器， 由于测量时环境温度不同，其测量结果相差很大，且微水测量 值随环境温度的增高而增大。 西安高压电器研究所也曾对SF6气体含水量与环境温度值 的关系进行研究。 认为：由于设备的零部件暴露在空气中吸收了空气中的水 分，这些水分附着在材料表面或分子间隙内，由于这些零部件 材质的含水量大于充入的SF6气体的含水量，于是它们便向SF6 气体中排放。当温度增加时，零部件的水分放出量增加，使 SF6气体的含水量增加。而当温度降低时，容器内壁以及零部 件吸回一部分水分，使SF6气体的含水量降低。这就造成电器 设备中SF6气体的含水量与环境温度有关。
2、水分的危害更主要的是在电弧作用下SF6气体分解过 程中产生反应。在电弧或电晕高温作用下，SF6将被分解 为SF4，SO2F2(氟化硫酰)，SOF2(氟化亚硫酰)，HF和SO2 等有毒物质。生成物HF(氢氟酸)是所有酸中腐蚀性最强 的，SO2遇水会生成亚硫酸H2SO3，这也是有腐蚀性的物 质。由此看来，如SF6气体中含有水分，不仅降低设备的 绝缘强度，而且危害人体健康，因而控制SF6气体中水分 含量是十分必要的。
SF6电气设备气体成分分析浅析
SF6电气设备气体成分分析浅析摘要：六氟化硫（SF6）作为一种常用的电力绝缘气体，具有优良的绝缘、灭弧特性。
但其在设备运行期间可能分解产生具有毒性的其他气体，对于检修设备的工作人员来说十分危险。
本文通过研究六氟化硫的理化特性，分析和比较六氟化硫分解气体成分和其分析方法，为安全使用该气体服务。
关键词：六氟化硫理化特性气体成分分析1引言近年来，特高压、大容量电网的建设如雨后春笋一般发展。
由于无法解决易燃的问题，原有使用绝缘油作为绝缘介质的变电站正在逐步进行无油化改造。
以气体作为绝缘灭弧介质的电力电器快速发展起来。
六氟化硫作为具有优良绝缘、灭弧特性的工业气体，其安全制备与使用受到广泛关注。
六氟化硫是目前世界上性能最好的绝缘介质，纯净的六氟化硫没有毒性。
但在使用中，不可能时时刻刻做到绝对的密封。
如果六氟化硫中的杂质达到一定浓度，在生产和使用过程中都会产生具有毒性和腐蚀性的副产品。
这些副产品不仅损害设备，严重时甚至会威胁到操作、检修人员的生命安全。
做好检测、分析六氟化硫的使用状态，对于其安全使用，防止事故发生有着重要的作用。
2六氟化硫的主要特性2.1理化特性六氟化硫，分子式为SF6，由一个硫原子与六个氟原子以共价键作用而成，六个氟原子包围着硫原子成正八面体。
标态下的六氟化硫是一种无色无味气体，其密度接近理论值。
当冷却到-63℃时变成无色的固体物质，加压时可熔化，其三相点参数为：t＝-50.8℃,p＝0.23MPa。
六氟化硫是负电性气体。
负电性是指分子（原子）吸收自由电子形成负离子的特性，这是六氟化硫能够在高压、复杂电器中使用的首要原因。
2.2电气性能2.2.1绝缘性氟元素的负电性在卤族元素中居于首位，具有极大的电子截获界面。
六氟化硫中含有六个氟原子，具有极强的负电性（即吸附电子的能力）。
我们从分子结构即可知六氟化硫具有相当可观的绝缘特性。
事实上，通过实验，人们了解到六氟化硫的击穿强度在同温同压下是空气的三倍。
关于SF6气体分解产物检测技术及应用的相关探讨 陈晓波
关于SF6气体分解产物检测技术及应用的相关探讨陈晓波摘要：随着我国社会经济的不断发展，相应的也就带动了电力系统行业的发展，在电力系统行业的快速发展过程中，六氟化硫电气设备的使用量也就得到了极大的增多。
但是在具体的实践过程当中，表明六氟化硫电气设备内部常常会存在一定的潜伏性故障或者常常发生闪络等问题，然而常规的电气试验却很难在整个过程当中发现设备存在的缺陷，要想全面的判断设备是否存在相应的故障问题，这时候也就可以采用SF6气体分解产物技术。
本文将会针对于这一点展开全面的分析描述，以希望为有关行业人士提供参考。
关键词：SF6；气体分解；检测技术；应用有关行业人士都清楚明白的是，当处于运行状态的SF6设备，假如遇见了电弧放电、火花放电以及过热等故障的时候，这时候必定会产生大量的HF、SO2等分解产物，不同的产物在分解产物的过程中也会呈现出极大的区别性，所以利用检测设备当中的SF6分解产物组分或者是含量变化，都能够非常初步的判断出设备出现的故障部分或者是故障类型。
通过实际的观测情况可知，SF6气体分解产物检测技术应用的种类是较多的，但是每种检测技术在应用的过程中又存在一定的局限性，同时差异性也较为明显。
一、关于SF6气体分解产物检测技术的分解机理研究根据相关人士对SF6气体放电分解机理展开的分析研究，当前在SF6气体放电过程和影响因素等方面达到了初步的一致。
SF6的气体分解产物放电的基本过程一般表现为这样：SF6气体首先会分解为SF5,SF4,SF3,SF2等一系列低氟硫化物，但是需要注意的是其中的绝大部分都可以极其快速的复合成为SF6，但是其中的低氟硫化物少部分将会进一步的与气室当中的O2，H2O等绝缘材料或者金属电器等产生一定的化学反应，最终也就形成了SO2，CO2等化合物。
之后根据大量的研究结果显示可知，不论是何种形式的放电，SF6气体在放电分解产物的量与放电能量大致上都呈现出了一定的线性关系。
另外，SF6在火花放电的情况下，其气体所分解的产物与局部的放电都是具有相应的一致性，但是此过程中的SOF2以及SO2F2的比值将会有所上升。
浅谈六氟化硫气体故障分解产物
关键词 ： 六 氟化 硫 ； 过热 ； 放 电； Ｓ Ｏ
经济的发展带动工业化的进程 ， 工业化 的快速发展 同时又促进 的处理 ， 因此 ， 从 发生故障到故 障排查完成 仅仅相隔不 到三十个小 经济 的发展 ， 因此 ， 工业化进步是社会 的进 步和 国家 富强 的一个有 时 ， 这就为故障的处理争取了跟多 的时间 ， 工作人员最终得 出结论 ： 而其 它间隔没有受到影响。 利标志 。但 是在工业化进程 中如果不能做好监管工作 ， 极可能导致 存在局部放电故 障， 重大 的安全事故 ，例如近年来应用 比较广泛的六氟化硫电气设 备 ， 综合分 析是 由于 Ｇ Ｉ Ｓ组合 电器预 留电压互感 器气室 水平 布置 对于具体 在 电气设 备使用一段时 间之后 ， 由于操作不 当或超 负荷运作 ， 可能 的 Ａ相盘式绝缘子母线端头屏蔽罩没有 固定或安装不牢 ， 会 出现设备故障 ， 此时 ， 电气设 备 内部 的六氟化硫气 体就会发生分 的诱发 因素则无法准确判 断 ，可能是在运输 的过程 中受到颠簸 ， 自 解反 映， 然后释放到空气中。 在常温的状态下 ， 在一定 的空气含量范 然 滑落 ， 也可 能在 出厂 的过程 中没有 安装 牢固 ， 当然具体 的原 因对 围内 ， 六 氟化 硫对人体是没有危害 的， 但是 ， 如果故障发生 时 ， 经过 于故 障的处理是没有任何影 响。提醒相关 的管理人员 ， 在以后的工 加热和电力分解后 ， 会产生硫化物 、 氟化物 以及碳化物 ， 这些化合物 作 中要定期检查绝缘子母线端 头屏 障罩是否牢 固 ， 一但 出现屏障罩 或者是与空气 中的气体合成 ， 或者是单 独对人体产生影 响 ， 总之将 出现松 的情况 ， 要立 即采用专业设 备将其拧 紧。 会危害人体健康 ， 因此 ， 一旦出现故 障 ， 需要立 即排查事故的诱发原 ２ ． ４某 ６ ６ ｋ Ｖ母差保护跳闸事故 。通过对事故前气 体检测报表 因， 避免 出现点解 ， 释放出有毒气体 。 的查看 ， 我们可 以确定在发 生跳 闸事故之前 ， 六氟化硫 的气压值是 １ 分 解 产 物 的机 理 稳定的而且在安全 的范 围之 内。事故发生后 ， 工作人员立 即对 电气 由于六 氟化硫气体 中含有硫元 素 、 氟元素 ， 当点解 之后 ， 六氟化 室 内的气体成分进 行的检测 ， 通过检测 ， 我们发现 电气 室内 的二 氧 硫这个化合物就会分解成为不 同的元素 ，这些元 素释放到空气 中 ， 化硫 以及硫化 氢的 比重迅速攀升 ， 通过测压器 的检验 ， 以及配合硫 会与空气中的部分气体元素 最终锁定了故障发生 的具体 位置 ， 在第一 时 元素 与空气 中的氧元素结合 ， 就会产生一氧化硫 和二 氧化硫 ， 这两 间内完成了故障处理 ， 避免了重大 的安全事故。 种气体都是有毒气体 ；此外硫元素与空气 中的氢元素相互结合 ， 会 ６ ６ ｋ Ｖ Ｇ Ｉ Ｓ 组合 电器 电压互感器 间隔水平放置的盘式绝缘子 ， 由 产生硫化氢气体 ， 这是一种剧毒气体 ， 一旦有毒气体产生 ， 不仅危 害 于上表 面积灰 、 杂 物很 多 ， 导致运 行中 电场分布不均 ， 沿 面放电 ， 一 人体健康 ， 同时处理难度高 ， 极易形成重大的安全事故 。 处 系统发 生接地时 ， 另外两处 电压升高 ， 盘式绝缘 子沿面放 电发展 ２六氟化硫气体 分解故障案例分析 为灌通性对地放电 ， 系统两相接地短路导致母差保护动作 跳闸。 ２ ． １ 在某市 的一个大型化工厂内 ， 一 台正在运行 的 ６ ６千瓦时的 ２ ． ５某变电所主变 Ｂ相 穿墙套 管母线 筒放 电 ， 从放 电痕迹分 析 ， 变电站 ， 母线筒 内发 出一声异常的巨响。发生故障的变电站与储存 认为是遗 留物放电 ，其主要特征是放一 次电后遗 留物运动 一次 ， 再 六 氟化氢气体站相 隔不 到三米远 ， 一旦发生 电解 反应 ， 后果不堪设 加上差动动作时的放电 ， 这样在管臂上 留下了多点不 同位置 的放 电 想 。工作人员 ， 立 即根据企业的 内部管理预案 ， 及 时启动处理方针 ， 痕迹 。从试验 中放电现象分析 ， 放电 电压忽高忽低表明放 电气隙不 组织人员对 电气室 内的空气取样 ， 并分析空气 中二氧化硫和硫化氢 是固定气 隙既遗留物运动改变放 电间隙 。 Ｂ相穿墙套管母线筒里确 的含量 ， 检测表明 ， 两种 有毒气体 的含量超标 ， 因此 ， 必须立刻对 电 实有 活动 的放 电颗粒存在。 技术人员 同时对几个相关气 室的内部六 气设 备内部进行及时检查 。 氟化硫气体进行 了分析 ， 通过分析 和研 究我们发现 ， 在绝缘 盆虽然 ２ ． ２ ５ ０ ０ ｋ Ｖ Ｇ Ｉ Ｓ 变 电站 跳 闸 出现 了小范 围的导 电现象 ， 但 是它的绝缘层并没有发 生破损 ， 而这 某一化工厂 内， 一个 刚刚安装 ２ ０天 ， 仍然在调试期 内的变 电站 种 小 范 围 的 电流 时 因为 在 绝 缘 盆 上 有 一 层 漂 浮 的 灰 尘 ， 因而 出现 了 在运行期 间突然发 生跳闸现象 ， 经过反复故 障排查 ， 最终确 定了故 导 电现象 ， 这就提醒我们 ， 在安装结束后要 对绝缘盆进行 彻底 的清 障发生 的准确 位置。为 了进一步排查故 障类 型以及故 障的危险 系 扫 ， 同时还要定期养护和清洁 ， 以避免 出现灰尘堆积的现象 。 数， 组织 了专业测试人员 ， 对发生故障区域的气室进行 分解 ， 经过检 ３ 结 论 测， 工作人员发现 ， 该气室 内部的二氧化硫的浓度突然攀升 ， 已经严 综上所述 ， 一 方面 ， 工作人员可 以依据六氟 化硫气体发 生故 障 重超 出了安全数值 ， 因此可以诊 断为 “ 该气室 内部存在火花放 电或 后 ， 空气 中硫化物和氰化 物的 比重来确定故 障诱 发的原 因 ， 进而 第 过热性故障， 并涉及 固体绝缘材料 的分解 。” 紧接着 ， 工作人员又对 时间采取相应 的处理办法 ， 降低安全隐患 ， 减少经济损失。 同另一 临近 的几个气 室进行 了全面的测试 ， 测试结果表 明临近气室 内部 的 方面 ， 工作人员还可以通过实时监控六氟化硫 电气设备 的分解 物含 数值正常 ， 换言之 ， 这次 的变 电站事故并没有波及到临近气室 ， 因此 量和成分来推 断电气设备是否运行正常 ， 以便及 时发现隐藏的电气
高电压技术-7、六氟化硫与气绝缘电气设备ppt课件
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前面已经提到，在气体绝缘电气设备中最常见 的是稍不均匀电场气隙，例如同轴圆筒间的气隙。
左图给出出R/r=1.67～ 4.06的同轴圆筒中SF6
针对SF6气体毒性分解物的措施： 通常采用 吸附剂 吸附剂主要有两方面作用：吸附 分解物和吸附水分
常用的吸附剂有：活性氧化铝和分子筛 通常吸附剂的放置量不小于SF6气体重量的10%。
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3、含水量
水分是SF6气体中危害最大的杂质，因为： ➢ 水分会影响气体的分解物 ➢ 与HF形成氢氟酸，引起材料的腐蚀与导致机械故障 ➢ 低温时引起固体介质表面凝露，使闪络电压急剧降低
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一、SF6的绝缘性能
SF6具有较高的电气强度，主要是因为其具有很 强的电负性，容易俘获自由电子而形成负离子(电 子附着过程)，电子变成负离子后,其引起碰撞电离 的能力就变得很弱，因而削弱了放电发展过程。
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电场的不均匀程度对SF6电气强度的影响远比对空气 的大。
与均匀电场中的击穿电压相比，SF6 在极不均匀 电场中击穿电压下降的程度比空气要大得多。 SF
SF6的电气强度约为空气的2.5倍，灭弧能力更 高达空气的100倍以上，所以在超高压和特高压的 范畴内，它已完全取代绝缘油和压缩空气而成为 唯一的断路器灭弧介质。
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目前SF 6 不但应用于单一电力设备，如： SF 6 断 路器、气体绝缘变压器等。
也被广泛采用于将多种变电设备集于一体并密 闭充SF6气体的容器之内的封闭式气体绝缘组合电器 （GIS）和充气管输电线（GIC)等装置中。
GIS内部不同放电故障下SF6气体分解综述
GIS内部不同放电故障下SF6气体分解综述美国国家标准局的R. J. Van Brunt最先开展了SF6电晕放电分解试验，并获得SOF2、SO2F2、SO2和SOF4的产气速率[1]，提出了等离子体化学模型对PD分解理论进行详细阐述[2]，分析了分解产物SOF2、SO2F2、SO2、SOF4和S2F10产量随时间、电晕放电电流、H2O含量和O2含量的变化规律。
等离子化学模型分为辉光区、离子漂移区和主气室区，如图1.3所示。
三个区域内发生的反应各不相同：辉光区，即针尖处的电场强度较高，在该区SF6、H2O和O2分子在放电所产生的电子碰撞下首先形成低氟硫化物及其他自由基；离子漂移区主要发生离子-分子化学反应，但这些反应大部分仅实现了正负电荷的交换与转移，对分解组分含量的影响不大；在辉光区所产生的SFx与自由基等扩散至气室将与微H2O或O2反应产生各种复杂的分解产物，当放电附近存在金属材料等固体材料时，固体材料中的微量C原子与游离态F*结合形成四氟化碳，还会与微氧发生反应生成二氧化碳。
国内重庆大学唐炬等人对局部放电故障下SF6分解特性的研究始于2011年，其中涉及缺陷类型、微水含量、微氧含量、气压等因素对PD分解产物的影响[3]。
实验中检测到的CF4十分微量，SOF2、SO2F2和CO2产气量均随着微水含量的增加而明显增大；SO2F2和SOF2生成量与微量氧气含量之间也存在着明显的正相关特性，其中对SOF2的影响更为显著，但对CO2含量的影响作用甚微；气压的下降使得分解组分的含量在一定程度上得到提高，但对SO2F2的生成有一定的阻碍作用。
2 SF6气体局部过热下的分解情况研究Mukaiyama开展了SF6过热分解试验[4]，指出当试验温度设置为230℃和290℃，实验中检测到SF6过热含碳分解产物，主要有CO、CO2、CH4和乙醛，无含硫产物生成。
O Zivny利用分子动力学软件计算标准热力学方程[5]，研究发现当试验温度低于5700 K时，F-的体积摩尔分数超过电子的含量；而当温度为3000~4000 K时，热解产生的离子主要有F-和S2+，如图1.4所示。
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1、灭弧作用
1）SF6的复合作用。
SF6某些高温电弧产物，在消弧瞬间可能复合，剩余弧柱的 介质强度可很快地恢复到某种程度的初始阶段。
(2) SF6分子具有较强的电负性，使SF6具有强大的灭 弧能力。因为SF6分子吸附自由电子后变为负离子，负离 子容易和正离子复合形成中性分子，使电弧空间的导电性 能很快消失。特别在电弧电流接近零值时，这种作用更加 显著。如果例用SF6气体吹弧，使大量新鲜的SF6分子不断 和电弧接触则灭弧更加迅速。 由于SF6气体灭弧能力强，从导电电弧向绝缘体变化 速度特别快，所以SF6断路器的开断电流大，开断时间短。 在同一电压等级，同一开断电流和其它条件相同的条件下， SF6断路器的串联断口较少。
四、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。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。
二、SF6气体化学性质
SF6气体不溶于水和变压器油，在炽热的温度下，它 与氧气、氩气、铝及其他许多物质不发生作用。但 在电弧和电晕的作用下，SF6气体会分解，产生低氟 化合物，这些化合物会引起绝缘材料的损坏，且这 些低氟化合物是剧毒气体。SF6的分解反应与水分有 很大关系，因此要有去潮措施。
在电弧高温作用下，很少量的SF6会分解为有毒的SOF2、 SO2F2、SF4和SOF4等，但在电弧过零值后，很快又再结合成 SF6。因此，长期密封使用的SF6，虽经多次灭弧作用，也不 会减少或变质。电弧分解物的多少与SF6中所含水份有关， 因此，把水份控制在规定值下是十分重要的。常用活性氧化 铝或活性炭、合成沸石等吸附剂，清除水分和电弧分解产物。 SF6气体混入空气时，会使绝缘强度下降，因此断路器及 其贮气设备应保持密封。
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，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 的发展，击穿不易形成，因此绝缘强度大大提高
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。 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 部电场增强效应也具随机性，对于面积越大的电极，局部 放电的几率也越大。这就表现为绝缘强度随电极表面积增 大而下降，并渐趋于一个稳定值。
金属屑末和电极表面突起造成的绝缘弱点可以通过老练 加以改善。老练就是对气体间隙进行多次重复放电，通过放 电燃烧缺陷（杂质、凸起），是间隙的击穿电压提高。此外， 也可以采用在电极表面覆盖绝缘薄层的方法来提高绝缘强度。
五、SF6的灭弧特性
气体中的电弧是通过分子游离而形成的导电现象，电弧 放电通道中主要是热游离方式。气体温度在 4000 — 6000K 以 上时就开始出现热游离导电现象， SF6 和空气的电导率随温 度的变化特性差异并不大，在 4000K以下没有明显的游离， 但在电弧的电极金属蒸气参与下，实际的热游离起始温度降 低到3000K左右，因此开关电弧的导电下限温度一般在 3000K 附近。 电弧的熄灭过程就是弧隙游离产物（离子、电子）的复 合、消游离，使间隙恢复到绝缘介质状态的过程，这主要通 过冷却降温，使电导率降低、消失。
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六氟化硫气体
临沂供电公司
一、SF6气体物理性质
SF6气体是无色、无臭、不燃、无毒的惰性气体，具有优良 的绝缘性能，且不会老化变质。它的比重约为空气的 5 倍。 在标准大气压下，－62度时液化。绝缘强度受电极影响大， 在均匀电场中为空气的 2 到 3 倍，在 3 个大气压下绝缘强度 与变压器油相当。在 12 个大气压下， 0 度时液化。这是它 的物理性质。
（3）SF6气体是多原子的分子气体，在电弧高温下 分解和电离的情况非常复杂。SF6气体中弧心部分导热 率低，温度高，电导率大，其外焰部分导热率高，温 度低，电导率小，所以电弧电流几乎集中在弧心部分。 因此，在SF6气体中，可以看到很细、很亮的电弧，几 乎看不到外焰部位。这也是SF6气体灭弧时间短的原因 之一。 当电弧电流减小趋近于零值时，SF6分子此时电负 性显著，从而使电流保持连续，可使细小的弧心一直 存在到极小的电流范围。SF6电弧的这种特点，使断路 器开断小电流时，也不会由于截流作用而产生操作过 电压。
Hale Waihona Puke 三、SF6气体电气特性(1)SF6分子很容易吸附自由电子，形成负离子，具 有较强的电负性。但在一定电场下，这些离子很难积累 足够的能量导致气体电离。同时因为气体中的自由电子 减少，还降低了这些电子容易使气体被击穿的危害。因 此，SF6气体具有良好的绝缘性能，在均匀电场中SF6的 绝缘强度比空气大2—3倍，在0.3Mpa压力下，绝缘强度 超过变压器油。但在不均匀电场中，其绝缘强度会下降， 因此六氟化硫断路器的部件多呈同心圆状，以使电场均 匀。
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。