六氟化硫

SF6气体微水超标的原因，主要有以下六个方面：

1、SF6气体新气的水分不合格。造成新气不合格的原因，一是制气厂对新气检测不严格，二是运输过程中和存放环境不符合要求，三是存储时间过长。

2、断路器充入SF6气体时带进水分。断路器充气时，工作人员不按有关规程和检修工艺操作要求进行操作，如充气时气瓶未倒立放置；管路、接口不干燥或装配时暴露在空气中的时间过长工等导致水分带进。

3、绝缘件带入的水分。厂家在装配前对绝缘未作干燥处理或干燥处理不合格。断路器在解体检修时，绝缘件暴露在空气中的时间过长而受潮。

4、吸附剂带入的水分。吸附剂对SF6气体中水分和各种主要的分解物都具有较好的吸附能力，如果吸附剂活化处理时间短，没有彻底干燥，安装时暴露在空气中时间过长而受潮，吸附剂可能带入数量可观的水分。

5、透过密封件渗入的水分。在SF6断路器中SF6气体的压力比外界高5倍，但外界的水分压力比内部高。例如，断路器的充气压力为0 .5Mpa，SF6气体水分体积分数为30×10-6，则水的压力为0.5×30×10-6=0.015×10-3Mpa，外界的温度为20℃时，相对湿度70%，则水蒸气的饱和压力为

2.38×10-3×0.7=1.666×10-3Mpa，所以外界水压力比内部水分高

1.666×10-3/0.015×10-3=111倍。而水分子呈V形结构，其等效分子直径仅为SF6分子的0.7倍，渗透力极强，在内外巨大压差作用下，大气中的水分会逐渐通过密封件渗入断路器的SF6气体中。

6、断路器的泄漏点渗入的水分。充气口、管路接头、法兰处渗漏、铝铸件砂孔等泄漏点，是水份渗入断路器内部的通道，空气中的水蒸气逐渐渗透到设备的内部，因为该过程是一个持续的过程，时间越长，渗入的水份就越多，由此进入SF6气体中的水份占有较大比重。

摘要：SF6是无色、无味、无毒，不可燃的惰性气体，具有优异的冷却电弧特性，介电强度远远超过传统的绝缘气体。六氟化硫断路器具有断口电压高、开断能力、允许连续开断的次数较多，噪声低和无火花危险，而且断路器尺寸小、重量轻、容量大、不需要维修或少维修。

1 、前言

六氟化硫断路器具有断口电压高、开断能力、允许连续开断的次数较多，噪声低和无火花危险，而且断路器尺寸小、重量轻、容量大、不需要维修或少维修。这些优点使传统的油断路器和压缩空气断路器无法与其相比，在超高压领域中几乎全部取代了其他类型断路器；另外在中压配电方面，六氟化硫断路器具有在开断容性电流时不重燃，以及开断感性电流时不产生过电压等优点，正逐步取代其他类型的断路器。六氟化硫断路器的优良性能得益于SF6气体良好的灭弧特性。SF6是无色、无味、无毒，不可燃的惰性气体，具有优异的冷却电弧特性，介电强度远远超过传统的绝缘气体。在均匀电场下，SF6的介质强度为同一气压下空气的2.5—3倍，在4个大气压，其介质电强度与变压器油相当。由于SF6的介质强度高，对相同电压级和开断电流相近的断路器，SF6的串联断口要少。例如：220kV少油断路器要4个断口，500kV少油开关要6-8个断口，而220kVSF6断路只要1个断口，500kVSF6断路器只要3-4个断口。一是因为SF6的分子量大，比热大，其对流的传热能力优于空气，二是SF6在高温下的分解特性，

在分解反应过程中吸收能量。SF6这种优良导热性能，是形成SF6灭弧性能的原因之一；另外，SF6吸附自由电子而形成负离子的现象也是其成为优良灭弧介质的原因。

2 、SF6气体微水超标的危害性

常态下，SF6气体无色无味，有良好的绝缘性能和灭弧性能，一旦大气中的水分浸入或固体介质表面受潮，则电气强度会显著下降。断路器是户外设备，当气温骤降时，SF6气体过量水可能会凝结在固体介质表面而发生闪络，严重时造成断路器发生爆炸事故。纯净SF6气体，在运行中，受电弧放电或高温后，会分解成单体的氟、硫和氟硫化合物，电弧消失后会又化合成稳定的SF6气体。当气体中含有水分时，出现的氟硫化合物会与水反应生成腐蚀性很强的氢氟酸、硫酸和其他毒性很强的化学物质等，危及维护人员的生命安全，对断路器的绝缘材料或金属材料造成腐蚀，使绝缘劣化，甚至发生设备爆炸。

要完全清除SF6断路器内SF6气体的水分是不可能的，但是掌握SF6气体微水超标的原因，采取相应的预防控制措施，减少SF6气体中的水分，可以保证和提高断路器的安全运行可靠性。

六氟化硫气体具有优异的绝缘和灭弧性能，被称为“世纪气体”。它的出现引起了高压开关设备发生了极为深远的革新。由于六氟化硫气体具有优异的绝缘和灭弧性能，在当今110kv以上的输配电开关设备和24kv~36kv发电机保护断路器中，以获得广泛的应用。在35kv以上的配电开关设备中，有些大城市和地区的电业部门规定均应选用六氟化硫断路器取代其他断路器。在3.6kv~27.5kv配电开关设备中具有小型化、轻量化、少（免）维护及智能化等特点的六氟化硫气体绝缘的开关组合电器设备的开发和应用范围是日趋广泛。就世界市场而言，欧洲和大部分中东国家等均偏向于sf6开关。

六氟化硫之所以具有极强的灭弧能力主要是因为：

1．六氟化硫气体在高温时形成硫、氟原子、正负离子和电子构成的等离子体，等离子体在电弧温度下具有较高的温度，因而同样电流时，电弧电压较低，弧隙中产生的热量较少，较小的吹弧速度即可使电弧得到足够的冷却。

2．六氟化硫的电导率和比热容的温度特性比较特殊，在电弧温度达某一数值时，吸热作用变大，导热系数也伴随增大，对电弧的冷却效果极强，因此电弧在六氟化硫中变得比较细。由于弧柱细，含热量少，因而弧隙的介质恢复速度上升较快，于是，六氟化硫开关装置可承受很高的恢复电压上升速度。

3．六氟化硫分子具有很强的电负性。六氟化硫分子容易俘获自由电子而形成负离子，质量重的负离子迁移率低，使电子崩发展困难，从而削弱了放电发展过程，提高了介质恢复的上升速度。

另外，密封在六氟化硫中工作的触头，不会发生氧化，接触电阻可以保持稳定；同时，不需要采用一般的接触时依靠触头压力擦去氧化膜的方法，从而减少了触头磨损。

再有，在六氟化硫中，电流过零前的截流小，且由此避免了过高的截流过电