SF6气体检测课件-检测分析原理.pdf

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1、SFSF66气体检测分析原理气体检测分析原理20132013年年77月月1目录∑SF气体特性6∑SF新气质量验收6∑故障下的SF气体分解产物6∑SF气体的影响62一、SF气体特性61.SF气体的基本性质6六氟化硫，分子式SF，6个氟原子围绕着1个中心硫原6子呈正八面体排列。FFFFFFSFSFFFFF正八面体结构3一、SF气体特性6•一般性质S-F键距：1.58×10－10m稳定性好分子等效直径：4.58×10－10m无色、无味、无毒、不燃密度6.07g/L(20℃,100kPa)，具有强烈的窒息性4一、SF气体特性6热传导性性能单位SF空气比值6热导率W/(m·K)0.01410.02410

2、.66摩尔定压热容J/(mol·K)97.128.73.4表面热传导W/(m2·K)1562.55一、SF气体特性6性质单位SF6空气H2N2密度(0℃)g/L6.71.290.0891.25相对分子质量/14628.92.028汽化温度℃－63.8－194.0－252.8－195.8导热系数W/(m•K)0.01410.0214摩尔定压热容J/(mol•K)97.128.7表面传热系数W/(m2•K)156介电常数11.0021.0005临界温度℃45.6－239.7－146.8临界压力MPa3.721.283.35熔点℃－50.8－210电子亲和能eV3.40.04(N)6一、SF气体特性

3、6•电气特性负电性气体：指分子或原子吸收自由电子形成负离子的特性SF的电子亲和能为3.4eV6氟元素电子亲和能最大，电负性最强SF有很强的电负性6SF有高绝缘强度67一、SF气体特性6游离-复合过程+SF→+SFe（吸收能量）66−SF+→eSF（放出能量）66−+SF+→SF2SF（放出能量）666∑SF是一种高电气强度的气体介质，在均匀电场下，电气6强度为同一气压下空气的2.5～3倍。8一、SF气体特性6¾绝缘性能∑空气中加入少量SF气体，就能显著提高空气的击穿电压；6相反，纯正的SF气体中混入少量的空气，就会显著的降低6SF气体的击穿电压。6∑混入10％的空气，SF气体的击穿电压下降约3

4、％；6混入30％的空气，SF气体的击穿电压下降约10％。6∑SF气体的击穿电压与频率无关，故是超高频率设备中理想6的绝缘气体。9一、SF气体特性6¾灭弧性能∑在电弧作用下，会分解出与SF电气性能相似的低氟化物和氟原子，6这些分解产物具有较强的电负性，在电弧中吸收大量的电子，减少了电子密度，降低了电导率，促使电弧熄灭。∑由于SF分子捕获电子后，形成的SF负离子运动速度慢，SF正负离666子复合成SF的概率增大，有利于电弧的熄灭。6∑SF气体的灭弧原理与空气和绝缘油不同：它主要是靠自身具有的强6电负性和热化特性灭弧的。∑SF的电弧时间常数约为空气的1/100，六氟化硫的灭弧能力约为空气6的100倍

5、，适用于高电压、大电流的开断。10一、SF气体特性6•相容性在常温和较高的温度下接近惰性气体的稳定性高于1000KSF热分解6200℃与碱金属发生反应11一、SF气体特性62.SF的状态参数6理想气体状态方程ρ＝m/VpV＝nRT；n＝m/M；R’=R/Mp＝ρR’TR＝0.0082MPa•L/（K•mol）pV＝nRT12一、SF气体特性6•SF临界参数6气态液升化气凝华华物质三态转换过程化熔化液态固态凝固临界压力：3.84MPa临界温度：45.54℃升华点：－63.8℃熔点：－50.8℃13一、SF气体特性6•状态参数曲线在一定温度下，实际气体压力与体积的关系曲线称为实际气体的等温线。实际

6、气体的等温线平直部分正好缩成一点时的温度称为临界温度。临界温度表示气体可以被液化的最高温度。在临界温度时使气体液化所需的最小压力称为临界压力。SF的临界压力和临界温度都很高，临界压力3.9MPa，临6界温度为45.6℃。在临界压力和临界温度下SF气体的密度是67.3g/L。14一、SF气体特性6¾六氟化硫气体状态参数曲线方程P＝[0.58×10－3ρT(1+B)-ρ2A]×10A＝0.764×10－3(1-0.727×10－3ρ)B＝2.51×10－3(1-0.846×10－3ρ)15一、SF气体特性616一、SF气体特性6¾六氟化硫气体状态参数曲线应用∑应用状态参数曲线图可以方便地计算六氟化

7、硫的状态参数，以及求取液化或固化的温度。1、计算断路器内六氟化硫气体的充气体积2、求六氟化硫断路器内部充气压力随外界温度变化而变化的允许范围。3、了解不同工作压力下六氟化硫气体液化的温度17一、SF气体特性6例1、计算断路器内六氟化硫气体的充气体积∑某六氟化硫断路器，在20℃时工作压力为0.45MPa（表压），SF气体充装量为31kg，求断路器内部充气体积。6①绝对压力＝0.45＋0.10＝0.5