理论教育 SF6气体的特性及对绝缘影响的控制

SF6气体的特性及对绝缘影响的控制

时间:2023-06-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:SF6只有在温度高于45℃以上时,才能保持气态,在通常使用条件下,它有液化的可能性,因此SF6不能在过低温度和过低压力下使用。SF6气体中的水分对绝缘将发生影响。因此,在SF6的电气设备中,应严格控制水分的含量。

SF6气体的特性及对绝缘影响的控制

1.物理特性

SF6作为一种绝缘气体,具有很多优点,是一种无色、无味、无毒、不可燃的惰性气体,并有优异的冷却电弧特性,特别是在开关设备有电弧高温的作用下产生较高的冷却效应,避免局部高温的可燃性。其缺点是在电弧放电时,分解形成硫的低氟化合物,不但有毒,且对某些绝缘材料和金属具有腐蚀作用。

SF6是一种比较重的气体,在相同条件下,其密度为空气的5倍,其压力与温度的关系遵循理想气体定律。临界温度是SF6气体出现液化的最高温度,临界压力表示在这个温度下出现液化所需的气体压力。SF6只有在温度高于45℃以上时,才能保持气态,在通常使用条件下,它有液化的可能性,因此SF6不能在过低温度和过低压力下使用。

SF6的优良导热性能,是形成SF6灭弧性能的原因之一。SF6的导热性好可归结为SF6的分子量大,比热大,其对流的传热能力优于空气。

2.SF6气体的化学特性(www.daowen.com)

SF6气体本身的特性是非常稳定的,并且有着非常高的绝缘强度。在大气压力下和温度至少在500℃以内,SF6具有高度的化学稳定性,在正常温度范围内,其与电气设备中常用的金属是毫无反应的。SF6分解的危险温度是600℃左右,此时SF6分解形成硫的低氟化合物。因此,SF6至少在电气设备的A级绝缘温度,即105℃以内是相当稳定的。

3.SF6气体的电气特性

SF6是一种具有高介电强度的介质。在均匀电场下,SF6的介电强度约为同一气压下空气的2.5~3倍。在3个大气压下,其介电强度与变压器油相当。实践证明:在空气掺入少量的SF6气体,空气的绝缘强度显著提高;相反,在SF6气体中加入少量的空气,则SF6气体得绝缘强度也会明显下降。由于SF6的介电强度高,因此,对相同电压级和开断电流相近的断路器,SF6的串联断口数要少,例如我国研制的LF—220型SF6断路器,单断口电压为220kV,又如,500kV的少油断路器为6~8个断口,而SF6断路器只有3~4个断口。SF6气体中的水分对绝缘将发生影响。SF6中所含水分超过一定浓度时,使SF6在温度达200℃以上就可能产生分解,分解的生成物中有氢氟酸,这是一种有强腐蚀性和巨毒的酸类。此外,水分的凝结对沿边绝缘也是有害的。因此,在SF6的电气设备中,应严格控制水分的含量。

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