气体绝缘开关(GIS)中的SF6及其分解物的处理(上).pdf

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t宁蔓电力》1993年第8戴气体绝缘开若(GIs)中的sF·及其分解蛰曲蛙理

气体绝缘开关(GIS)中的s及其
分解物的处理(上)lll
三一厅TM“牛。二
提要

虽然在电器设备申使用sF。已有40余年，但至夸还未出版过被国际公认的有关sF；气体
处理的全面的“用户指南”。．．
’II
23．o3工作组致力于填补这项空白。此“国际大电网会诹论文的基础每盛l皂屠寮的
56个征询对象所填写的征询表。这说明大家对此课题不仅感兴趣，：箍且期待熬阐疑寨已取得
的知识和运行经验。除此之外，我们还收集了一大批与该课题有关的出版物约t5蝣，作为参
考。．’
虽然本论文的重点放在高电压的GIS上，但其大部分『目容也可用于其它高压束中压设g目
论文第一部分是气体的引论，介绍sF。及其分解物的特性，以及它们对人类t环凌薄
备的影响。-j
征询的结果表明在气体处理上的相当程度的一致性。章论客第三韶分，一对～协丽斟豫幕
的问题提出了建议。尽管这些建议是各种意见的综合，但工作组坚信，采用这种l方法芳矛
影响技术的完整性和正确性。．．：’0‘--
论文第四部分为读者介绍在何处可获得更多的资料，菇娌议制定新的IEc标准尊对IEC
376，IEC480进行修改。⋯．
本文最后强调指出，在电器设备中使用SF。是完全可行的’而且对一切可以预见的问题
都能加以解决。、‘．

一
、引论

(一)论文内容
用于高电压开关设备和金属全封闭变电站的SF是一非常理想的气体。。在绝缘和赐Ⅱ两
方面，该气体同时具备了优良的电气性能和热力特性，而且化学性能稳定，无毒P’
．不燃捧，
在压力状况下使用不会液化，从而无凝结、水珠等问题。此外，SF也是相对廉价的
在下述两方面，高压电器中使用SF，需要一定的预防措施：：
1，由于SF·气体的绝缘特性对绝缘间隙中的毛刺和导电微粒(杂质)非常敏感，所
以，在电极表面、电场屏蔽罩等的设计时要加以注意，以免局部场强过高。。。

-·

《宇夏电力》1993年第3期气体绝缘弄若(GIS)中的SF及其分解物的赴坦

2、如果SF。受到因燃弧所产生的暂态高电压和高热或者其它放电的作用，那么，原来
的中性和特性分子将发生电离和分解。其后，白子中和作用而重新组合，蒋生成中性和特性
的SF．分子。问题是，其中一小部分并不重新组台，而是发生化学反应生成“分解物”，一些
竺一定的预防措嚣秒再起反有毒物胍毗安。、’繁’’。季下均积取

一一分解物仅在断路器和隔离开关燃弧时产生，般可就地用有效的过滤器中和。
一一故障状态时：某些故峰，例婚昂姆《采畿莓巷，产生的分解物的热量很少，
而在内部电弧故障后分解物却很多。后一种请况极少发生，工作人员需遵守特殊的预防措
施。
论文主要涉及第2项，论述了分解物的产生机理，叙评了分解物处理的方珐和必要的预
防措施。虽然着重点是高压气体绝缘开关，但其大部分内容也适用于其它高压、中压电气设
备。
文日I引用的材料来自“CIGRE2a。03”工作玺所发出问卷的反馈信息。论文向结论
分析和建设反映了工作纽的共同观点一’．
(=)纯净SF。的特性。-：
1．物理、化学性能-：．：’-
纯净的SF。无色、无味、无毒和不燃烧。六个氟碌子围绕中心的硫原子剥称排列，所以
龟体努子结构非常稳定aSF,是目前所知的最具特性的气体艺一，在室温下不与接触酌任何
物质发生反应。：·，’
表1列出sFa曲一些主要物化学特盐。1给出液化曲线与压力密度和温度阔哟荧
鬟’。君sF中有水份，露点无疑是一重要参数，井翁出了露点与水含量及气体压力的关系。
这些曲线揭示_『一些最坏的可能祷况。正如祷要在(四节>指的那样，在实际设计，辩}
水汽控制机理米控制温度，可有效地改蔷系统性能-’一。
表1SF的一些特性(带·者在P<700kPa时其值与压力晃费)

热传导率(20c，)OOl55W·m—1．K—I

音蘧(20’C，‘)

辱捕拽指教(20C，‘)

临界温度

临界压力3759MPa

·50·

《宁夏电力》1993年第3朝气体绝缘井关(GIS)中的sF。及其分解错的处理

SF。受热时，气体会逐渐分解为分子，
乃至原子。可以看到，在1500K左右，sF。5．opA||}l
气体开始热分解}当温度略高于3000K时，||／7
，，
-w_‘
完全热分解成啜子’当温度超过40OOK，即f5OIcP*|
开始了实质性的电离。
纯净的SF绝对无毒。用动物和人作．的
试验表明，吸进体内的气体对人无害。当然唧7／／
必须有足够的氧气以避免窒息。以每天工作
8小时计，大多数国家的法规中规定工作地|1．
点的最大气体浓度是1000ppm(或0．1)

．
。该数值常被用作衡量所有被认为是无害气
体(正常