《SF断路器与GIS》PPT课件

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1、第7章SF6断路器与GIS一、六氟化硫气体特性与灭弧原理二、SF6断路器的灭弧装置三、SF6断路器的结构四、六氟化硫气体与温室效应一、六氟化硫气体特性与灭弧原理1.六氟化硫气体的基本特性SF6是目前高压电器中使用的最优良的灭弧和绝缘介质。它无色、无味、无毒，不会燃烧，化学性能稳定，常温下与其它材料不会产生化学反应。SF6由卤族元素中最活泼的氟原子与硫原子结合而成。分子结构是个完全对称的八面体，硫原子居中，六个角上是氟原子，氟与硫原子间以共价键联结，SF6分子量为146，约是空气分子量的5.1倍，因此同样体积的SF6气体比空

2、气重得多。迄今为止，工业上普遍采用的制造方法是将单质硫和过量气态氟直接化合。（1）六氟化硫气体的状态参数静止气体可以用三个参数来说明气体所处的状态，称为三个状态参数，即压力P、密度γ和温度T。SF6气体的分子质量大，分子间的相互作用显著。当气体压力高于0.3MPa时，分子间的吸引力随气体密度的增大、分子间距离的减小而加强，气体的压力变化特性不再符合式理想气体的状态方程。要准确地计算SF6气体状态参数间的关系，可采用比较实用的Beattie—Bridgman公式。SF6气体的临界温度高。临界温度表示气体可以被液化的最高温度，

3、临界压力则表示在临界温度下使气体液化所需的压力。SF6气体的临界温度高达45.6°C，说明常温下只要SF6气体压力足够高就会液化。SF6气体能否液化决定于其饱和蒸汽压力。当气体压力高于其饱和蒸汽压力时，气体就液化。（2）六氟化硫气体的导热率SF6导热性能不如空气，其热导率比空气低，在常温下比空气低30％。但由于其粘度较低和密度较高，且分子量大，热容量就大，再考虑到对流效应，总的热传输特性比空气要好2－5倍。（3）六氟化硫气体的一般化学性能六氟化硫气体及其分解物的毒性问题纯净的SF6气体一般公认是无毒的。SF6在生产过程中会

4、有少量伴随的生成物，其中S2F10是公认的剧毒气体，但经过净化处理可以完全将它除净。纯净的SF6气体虽然无毒，但在工作场所要防止SF6气体的浓度上升到缺氧的水平。SF6气体通过对流能与空气混合，但速度很慢。气体一旦混合后就形成SF6和空气的混合气体，不会再次分离。SF6气体的密度大约是空气的五倍，SF6气体如有泄漏必将沉积于低洼处，如电缆沟中。浓度过大会出现使人窒息的危险，设计户内通风装置时要考虑到这一情况。电弧作用下SF6的分解物如SF4，S2F2，SF2，SOF2，SO2F2，SOF4和HF等，它们都有强烈的腐蚀性和毒

5、性。1)SF4(四氟化硫)常温下SF4为无色的气体，有类似SO2的刺鼻气味，在空气中能与水分生成烟雾，产生SOF2和HF。SF4气体可用碱液或活性氧化铝(A12O3)吸收。SF4气体对肺有侵害作用，影响呼吸系统。2)S2F2(氟化硫)常温下为无色气体，有毒，有刺鼻气味，遇水分能完全水解形成S、SO2和HF。S2F2对呼吸系统有类似光气的破坏作用。3)SF2(二氟化硫)SF2的化学性能极不稳定，受热后性能更加活泼，易水解成S、SO2和HF.SF2气体可用碱液或活性氧化铝吸收.4)SOF2(氟化亚硫酰)SOF2为无色气体，有臭

6、鸡蛋味，化学性能稳定。它与水分反应缓促，并能快速地为活性氧化铝或活性炭吸附。SOF2为剧毒气体．可造成严重的肺水肿，使动物窒息死亡。5)SO2F2(二氟化硫酰)SO2F2为无色无臭气体，化学性能极为稳定，加热到150°C时也不会与水和金属反应。SO2F2不易被活性氧化铝吸收，但可被KOH和NH4OH缓慢吸收。SO2F2是一种能导致痉孪的有毒气体。它的危险性在于无刺鼻性嗅味且不会对服鼻粘膜造成刺激作用，故发现中毒后往往会迅速死亡。6)SOF4(四氟亚硫酰)SOF4为无色气体，有刺鼻性气味，能被碱液吸收，与水反应会生成SO2F

7、2。SOF4是有害气体，对肺部有侵害作用。7)HF(氢氟酸)HF是酸中腐蚀性最强的物质。对皮肤、粘膜有强烈刺激作用，并可引起肺水肿和肺炎等。检修SF6电器设备不可避免会接触到SF6分解物；另外，SF6电器设备损坏时，封闭组合电器由于内部电弧故障使压力释放、装置动作或者外壳烧穿时，会有大量SF6气体及其分解物向外排放到大气中。为了保证检修人员的安全以及减少对周围环境造成的影响，应该采取一些必要的预防措施。预防措施有：1)所有安装有SF6电器设备的场所内应该装置有合适的自然通风或强制通风装置。这些通风装置应能保证在最坏的条件下

8、，例如有大量的SF6气体及其分解物向外排出时，足以使有毒的分解物稀释到可以容许的程度。在安装场所的入口处，工作人员应能方便地启动通风装置。另外，也可利用SF6的检测装置对部分通风装置实行自动启动。还要防止SF6气体及其分解物进入其它没有通风装置的房间中。2)除对检修人员进行安全知识的培训外，还应给检修人