2 第二講 sf6氣體的絕緣和滅弧性能

1、1第二講第二講SFSF6氣體的絕緣和滅弧性能氣體的絕緣和滅弧性能一、一、絕緣性能絕緣性能1SFSF6氣體的物理化學(xué)性能氣體的物理化學(xué)性能1.1SF6氣體的密度是6.07kgm3(200C，0.1Mpa時(shí))，空氣是1.19。SF6比空氣重得多，因此戶內(nèi)GIS站內(nèi)漏泄出來的SF6氣體會(huì)沉積在室內(nèi)的低處，排風(fēng)機(jī)應(yīng)設(shè)置在地面上方1m處為宜。1.2SF6氣體具有“負(fù)電性”，即具有很強(qiáng)的電子吸附能力，它比空氣的負(fù)電性高幾十倍，因此SF6氣體具有很優(yōu)

2、良的絕緣性能。1.3SF6氣體在電弧溫度達(dá)到20003000K時(shí)就急劇分解成F和S的單原子，在分解時(shí)要從電弧吸取大量的熱能，即具有“高導(dǎo)熱性”，因此SF6氣體具有很優(yōu)良的滅弧性能。1.4SF6氣體能增加地球的溫室效應(yīng)，是一種不環(huán)保的氣體。在中壓開關(guān)領(lǐng)域，采用N2氣體作為絕緣介質(zhì)，用真空滅弧室開斷電弧，稱之為綠色環(huán)保產(chǎn)品。在高壓開關(guān)領(lǐng)域，還沒有找到一種能替代SF6的絕緣和滅弧介質(zhì)但可以使用SF6N2混合氣體，以減少SF6的使用量。1.5S

3、F6氣體的臨界溫度是45.60C臨界壓力是3.77Mpa，因此在常溫下壓縮SF6氣體就可以將SF6從氣態(tài)轉(zhuǎn)化成液態(tài)（回收裝置的原理）。1.6SF6氣體在電弧作用下分解成S和F的單原子，正負(fù)離子和電子，其大部分很快（105S之內(nèi)）復(fù)合再生成SF6，只有少數(shù)與金屬蒸汽、噴嘴材料的蒸汽和可能被電弧灼傷的滅弧室絕緣件的蒸汽發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，危險(xiǎn)最大的是與水分子的化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生氫氟酸（HF），它對(duì)絕緣材料和金屬材料都能產(chǎn)生腐蝕作用，尤其是能嚴(yán)重腐蝕含

4、硅（Si）絕緣件。因此在GIS能產(chǎn)生電弧的氣隔中不能使用含硅的盤式絕緣子，其填料用Al2O3。同時(shí)，要嚴(yán)格控制氣隔內(nèi)的水分含量在150PPm以內(nèi)（體積比，即水分的壓力與SF6氣體的壓力的比值，PPm是106）。此3距離越大，絕緣能力就越高，兩者之間的關(guān)系曲線類似于飽和曲線。在增大絕緣距離的同時(shí)還要保持電場的均勻性。(3)足夠的SF6氣體工作壓力（密度）是必要的（我們的GIS規(guī)定額定SF6氣壓為0.6Mpa但在最低工作壓力0.5Mpa時(shí)仍

5、能保持規(guī)定的絕緣和開斷能力），但SF6氣體壓力也不與SF6間隙的絕緣能力成正比關(guān)系。(4)零件表面的粗糙度的影響零件的表面是凹凸不平的，凸出部分場強(qiáng)集中，擊穿放電電壓降低。而凹陷的部分必然導(dǎo)致其周圍的凸出。SF6電器電極表面粗糙度的最低要求：帶電體表面Ra≤6.3μm地電位殼體內(nèi)表面Ra≤50μm常用加工方式能達(dá)到的粗糙度水平：精車(銑、鏜)Ra=3.2μm普通車(銑、鏜)Ra=6.3μm鑄件電極外表面、殼體內(nèi)表面打磨砂光Ra=6.3～

6、50μm鋼板殼體內(nèi)表面噴丸Ra=50μmSF6電器零部件在制造裝配過程中不允許有碰撞、劃傷。(5)導(dǎo)電微粒對(duì)SF6絕緣的影響導(dǎo)電微粒附著在電極表面的現(xiàn)象是普遍存在的，經(jīng)常發(fā)生的。如切削加工后的削末未擦干凈，砂光后的電極表面殘留的金屬粉末未擦干凈，運(yùn)行中的行中的產(chǎn)品在分合操作若干次后磨品在分合操作若干次后磨損脫落的金屬粉末等脫落的金屬粉末等，都會(huì)在電極表面形成突出的細(xì)小的放電尖端，這相當(dāng)于增大電極表面粗糙度，勢必降低擊穿電壓，同時(shí)增大局放