文档介绍：SF6断路器与GIS
一、六氟化硫气体特性与灭弧原理

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,,因此同样体积的SF6气体比空气重得多。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。,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,临界压力则表示在临界温度下使气体液化所需的压力。°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。 ,使动物窒息死