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SF6 是目前电器工业使用的最佳灭弧和绝缘介质。
它无色、无味、无毒、不会燃烧、化学性质极为稳定，在常温下不与其他材料产生化学反应，很类似于惰性气体。
SF6在断路器内，绝缘子表面凝聚使，实际上对绝缘强度不会产生影响，即使气体密度稍有下降，绝缘强度通常能满足使用要求，仅断路器的开断容量有少许的降低。
SF6不仅是非常好的绝缘气体，而且是一种性能极佳的灭弧介质。
大约在2000K的温度下，SF6有较高的比热（为空气的66%），相应地具有较高的热传导性能（为空气的3.5倍）。
它促使电弧的等离子气体正好在电流过零前进行冷却并有利于使电弧在电流过零时熄灭。
一般认为，SF6的灭弧能力大约是空气的100倍。
另外，SF6还具有负电性，即有捕获自由电子并形成负离子的特性。
这是其具有高的击穿强度的主要原因，因此也能够促使弧隙中绝缘强度在电弧熄灭后能快速恢复。
在常温下SF6是绝缘的介质，但它在高温下即很快游离，产生自由电子，而成为极好的导电体。
SF6的自分解温度在800K左右，到3000K时SF6已完全消失，分解出的成分主要是S和F。
到7500K 时形成自由电子、原子或离子状态的S和F组成导电良好的等离子气体。
在断路器开断过程中出现电弧时，SF6气体在电弧的高温作用下，发生分解并形成等离子气体，而在灭弧过程中，等离子气体冷却得非常快（热时间常数为微秒量级），而变化过程逆向进行，即自由电子被离子吸收，而形成为中性原子，硫原子和氟原子重新结合成SF6，即存在着SF6=S+ 6F的可逆过程。
编辑本段第一部分、化学品名称化学品中文名称：六氟化硫化学品英文名称：sulfur hexafluoride 分子结构：S原子以sp3d2杂化轨道成键，分子为正八面体形分子。
技术说明书编码：56 CAS No.：2551-62-4 分子式：SF6 分子量：146.05编辑本段第二部分、成分/组成信息有害物成分CAS No. 六氟化硫2551-62-4编辑本段第三部分、危险性概述危险性类别：侵入途径：健康危害：纯品基本无毒。
六氟化硫气体概述六氟化硫（SF6）是一种无色、无味、无毒的气体，具有很高的电气绝缘性能和热稳定性。
它广泛应用于高压电气设备、电力传输和配电系统中，用于消弧和绝缘的作用。
六氟化硫还具有较高的密度和化学稳定性，使其成为一种理想的绝缘气体。
本文将介绍六氟化硫气体的成分、物理性质、应用领域，并对其环境问题进行探讨。
成分六氟化硫气体的化学式为SF6，由硫原子和六个氟原子组成。
其分子结构稳定，化学活性较低。
由于氟原子的电负性较高，六氟化硫具有很高的电气绝缘性能。
物理性质以下是六氟化硫气体的主要物理性质：•密度：6.16 g/L•沸点：-63.8 ℃•熔点：-50.8 ℃•分子量：146.06 g/mol•熔化热：14.7 kJ/mol•气化热：49.6 kJ/mol•蒸气压：160 kPa（20 ℃）由于六氟化硫气体的密度较大，它具有比空气更强的压力和抑制氧气进入电力设备中的能力。
应用领域六氟化硫气体在电力行业有广泛的应用。
以下是它的主要应用领域：高压电气设备六氟化硫气体广泛应用于高压开关设备、断路器和绝缘子中。
它具有很高的绝缘能力，可有效防止电弧产生和电气设备的短路。
六氟化硫气体还可以减小设备的尺寸和重量，提高设备的可靠性和安全性。
电力传输和配电系统为了确保电力传输和配电系统的稳定性和安全性，六氟化硫气体被用作电弧消弧剂和绝缘介质。
在高压输电线路中，六氟化硫气体可有效消除电器设备之间的电弧，并减少电力系统的故障。
金属熔炼六氟化硫气体在金属冶炼过程中起到重要的作用。
它可用作铝、镁和钙等金属的熔炼剂，并能帮助产生纯净的金属产品。
环境问题尽管六氟化硫气体具有优异的电绝缘性能和化学稳定性，但它也存在一些环境问题需要关注。
首先，六氟化硫是一种强效的温室气体，具有很高的全球变暖潜势。
它的大气停留时间长达3000年，能够在大气中积聚并引发全球气候变化。
其次，六氟化硫气体可对大气臭氧层产生破坏。
它的分解产物中的氟化物离子可损害臭氧层，进而对地球的紫外线屏障产生不利影响。
sf6灭弧原理SF6灭弧原理概述SF6（六氟化硫）是一种无色、无味、无毒的气体，具有很高的绝缘性能和电弧灭弧能力，被广泛应用于高压电气设备中。
SF6灭弧原理是指利用SF6气体的特殊性质，在高电压下形成稳定的电弧状态，并通过吸收和消耗能量来灭弧。
SF6气体的特性SF6是一种具有极高电负性的气体，其分子结构中的六个氟原子与硫原子形成六边形的结构，使得SF6具有极高的电负性。
这种特性使得SF6气体在高电压下能够有效地抑制电弧的形成和扩展。
电弧的形成和扩展电弧是指当电流通过非绝缘介质时，由于电压过高或介质损坏等原因，电流会在两个电极之间形成一个气体放电通道。
电弧的形成和扩展会导致设备故障、能量损耗以及对设备和人员的安全造成威胁。
SF6灭弧原理SF6灭弧原理主要包括以下几个方面：1. 高电压下的电弧特性在高电压条件下，电弧在SF6气体中形成。
SF6气体通过其高电负性，迅速吸引和离子化电子，形成电子云。
这个电子云的形成会导致气体中的电导率急剧增加，进而形成电弧通道。
2. 稳定的电弧状态SF6气体具有很高的热传导能力，可以迅速吸收和消耗电弧释放的热能。
在电流过零时，电弧会熄灭并重新形成，形成一个稳定的电弧状态。
这种稳定的电弧状态能够保持设备的正常运行。
3. 高灭弧能力SF6气体具有很高的灭弧能力，可以在很短的时间内将电弧熄灭。
这种高灭弧能力可以有效地保护设备和人员的安全。
应用领域SF6灭弧原理被广泛应用于高压电气设备中，如变电站、开关设备、隔离开关等。
在这些设备中，SF6气体被用作灭弧介质，用于灭弧和隔离电弧。
优势与不足SF6灭弧原理具有以下优势：1. 高灭弧能力：SF6气体具有很高的灭弧能力，可以迅速熄灭电弧，保护设备和人员的安全。
2. 稳定的电弧状态：SF6气体能够形成稳定的电弧状态，确保设备的正常运行。
3. 高绝缘性能：SF6气体具有很高的绝缘性能，可以有效地防止电弧的形成和扩展。
然而，SF6灭弧原理也存在一些不足之处：1. SF6气体对环境的影响：SF6气体属于温室气体，对大气臭氧层有一定的破坏作用。
第八章六氟化硫绝缘气体电气设备传统的绝缘介质和灭弧介质是绝缘油。
电力变压器几乎全是采用绝缘油的，这是因为绝缘油具有比空气强度高的多的绝缘特性，其比热比空气大一倍，且液态受热后具有对流特性，故使它在变压器内既作绝缘介质又作冷却介质。
油断路器开断电流时，绝缘油被电弧能量所分解，形成以氢气为主体的高温气体，积贮压力，达到一定值后形成气吹，由于氢的导热率极高，使弧道冷却去游离，导致电弧在电流过零时熄灭，同时使断口间获得良好的绝缘恢复特性，保证了大电流的顺利开断，因此油在断路器内既是良好的绝缘介质，又是优异的灭弧介质。
但绝缘油的最大缺点是可燃性，而电气设备一旦发生损坏短路，都有可能出现电弧，电弧高温可使绝缘油燃烧而形成大火。
电力系统因此而形成的火灾事故是有不少教训的。
六氟化硫气体具有不可燃的持性，并具有良好的绝缘性能和灭弧性能，60年代时首先被用于断路器中，接着扩大应用于变压器、电缆……等各种电气设备。
SF6气体绝缘的电气设备与充油电气设备相比，它具有以下主要特点：(1)不易着火、安全性高。
常温、常压下的SF6为不燃气体，万一设备本身出现故障或周围发生火灾时，SF6不会燃烧，可防止火势的蔓延。
封闭组合电器的带电部分全部密封在接地的金属壳内，无触电的危险，面且不存在因飞来物等外因引起的有关事故，能确保安全运行。
(2)使用寿命和检修周期长。
SF6电气设备为完全密封结构，外部的空气、水分和其它杂质等不易侵入，一般不会出现内部受潮和气、尘污染等现象，其内各部件又为不活泼的SF6所包围，从而减缓了电气材料的老化。
SF6本身不易变质，沉积物和其它污染杂质也较少，与充油设备相比，相对延长了设备的使用寿命和检修周期。
(3)占地面积小，安装、操作简便。
全封闭的SF6组合电器设备，其结构十分紧凑，体积小，使用、安装的占地面积也小。
据统计，一个采用全封闭组合电器的变电所的占地面积仅为敞开式变电所的20％。
SF6断路器和变压器的安装、操作比较简单，其总重量比充油设备轻得多，运行时的噪声也较小。
SF6气体性质--物理性质和化学性质SF6气体化学性质SF6气体不溶于水和变压器油，在炽热的温度下，它与氧气、氩气、铝及其他许多物质不发生作用。
但在电弧和电晕的作用下，SF6气体会分解，产生低氟化合物，这些化合物会引起绝缘材料的损坏，且这些低氟化合物是剧毒气体。
SF6的分解反应与水分有很大关系，因此要有去潮措施。
在电弧高温作用下，很少量的SF6会分解为有毒的SOF2、SO2F2、SF4和SOF4等，但在电弧过零值后，很快又再结合成SF6。
因此，长期密封使用的SF6，虽经多次灭弧作用，也不会减少或变质。
电弧分解物的多少与SF6中所含水份有关，因此，把水份控制在规定值下是十分重要的。
常用活性氧化铝或活性炭、合成沸石等吸附剂，清除水分和电弧分解产物。
SF6气体混入空气时，会使绝缘强度下降，因此断路器及其贮气设备应保持密封。
SF6容易液化，液化温度与压力有关，压力升高时液化温度也增高，所以SF6气体都不采用过高的压力，以使其保持气态。
双压式断路器，高压侧压力为1.5MPa左右；单压式断路器，压力为0.3—0.5Mpa。
SF6气体性质--绝缘和灭弧特性SF6的绝缘特性SF6具有优良的绝缘性能，这是它最早被用于电力设备的原因。
例如，0.3MPa压力的SF6气体的绝缘强度就可能达到变压器油的水平，而压缩空气同样的绝缘强度要0.6—0.7MPa。
因此，早在四十年代SF6就开始用于电缆、高压静电发生器中，后来才用到开关中，现在又在变压器和高压互感器中应用。
SF6用在全封闭的组合电器中，取代敞开式分立电器的空气绝缘，使传统的变电站设备构造发生了革命性的变化，这就是SF6绝缘性能所显示出的优越性。
SF6气体的高绝缘强度是由卤族化合物的负电性，即对电子的吸附能力造成的。
卤族元素中又以F元素的负电性最强，它的化合物SF6仍有强负电性。
在温度不太高的情况下（108K以下），产生SF6+e→SF6—的反应，生成负离子；使空间的自由电子减少，而负离子的活泼性差，抑制了空间游离过程的发展，击穿不易形成，因此绝缘强度大大提高SF6气体的绝缘强度在不均匀的电场中要降低，这一点在设计与使用中应该引起注意。
四氟化碳（Carbon Tetrafluoride，化学式为CF4）在电力系统中主要应用于以下几个方面：
1. 绝缘介质：
四氟化碳是一种优良的电气绝缘气体，具有高介电强度、稳定的化学性质以及良好的冷却性能。
在高压开关设备如断路器和气体绝缘开关柜（GIS, Gas-Insulated Switchgear）中作为绝缘介质使用，可以提高设备运行的安全性和紧凑性。
2. 等离子蚀刻：
虽然这不是直接在电力系统中的应用，但与电力相关行业密切相关，在半导体制造领域，四氟化碳作为一种重要的电子特种气体，用于微电子器件的生产过程，特别是在硅片蚀刻工艺中，它作为等离子体蚀刻剂，用于精细图案的形成。
3. 清洁及维护：
在电力设备的维护保养过程中，由于四氟化碳不燃且对许多材料无腐蚀作用，有时会被用作清洗剂，以清除设备内部的残留物或杂质。
4. 灭火应用：
尽管现代消防技术已经倾向于采用其他环保型灭火剂，
但在过去，四氟化碳因其优异的灭火效果（尤其对于电气火灾），曾经被用作特定场合下的灭火剂。
然而，值得注意的是，四氟化碳是强温室气体，对全球气候变暖有显著影响。
随着环保法规的严格和可持续发展理念的推行，现在正逐步减少其在某些领域的使用，并研发替代品来取代它的位置。
绝缘气体性质与应用
作者：
学号：
（xxxxxxxxxxx学院，xxxx市，xxxxx ）
摘要：随着高压电网电压不断的升高，断路器的性能要求也越来越来高，对于断路器而言大电流的灭弧能力是比较重要的一个指标。
与灭弧的能力直接相关的，除了断路器的机械结构之外，还有与断路器里面的绝缘物质有关。
而目前在电网里面运用的最广的是六氟化硫断路器，可见六氟化硫气体的性质的重要性，随着六氟化硫气体在高压电网里面的运用上升，研究六氟化硫气体性质与其混合气体的性质十分必要。
本论文详细论述了六氟化硫与其混合气体的性质比较。
关键词高压电网六氟化硫混合气
1背景及意义
六氟化硫气体由于其良好的特性已经成为一种最具发展前途的绝缘、灭弧介质而被广泛地应用于输配电设备领域，如断路器（GCB）、组合电器（GIS）、变压器（GIT）、电缆（GIC）等，工作电压包括从35kV到1200kV 的所有等级。
目前，六氟化硫气体绝缘设备已经占有了绝对优势而且还有进一步扩大其应用范围的趋势[1]。
六氟化硫在断路器中的应用于其混合气体在断路器中应用，灭弧能力与其的浓度比例、气压、温度有密切的关系，这些问题的研究变成了必要的与急迫的。
2六氟化硫气体性质
2．1体物理性质
纯净的SF
6
气体是一种无色、无嗅、基本无毒、不可燃的卤素化合物。
其相对密度在气态时为6.16g/cm3(20℃,0.1MPa时)，在液态时为1400g/cm3(20℃时)；在相同状态下约是空气相对密度的5倍。
为便于运输和贮存，SF6气体通常以液态形式存在于钢瓶中。
2．2化学性质
SF
6
气体的化学性质非常稳定，在空气中不燃烧，不助燃，与水、强碱、氨、盐酸、硫酸等不反应；在低于150℃
时，SF
6
气体呈化学惰性，极少熔于水，微熔于醇。
对电器设备中常用的金属及其它有机材料不发生化学作用。
然而，在大功率电弧、火花放电和电晕
放电作用下，SF
6
气体能分解和游离出
多种产物，主要是SF
4
和SF
2
，以及少
量的S
2
、F
2
、S、F等。
SF
6
→S
2
+F
2
+S+F
SF
6
→S+6F→SF
4
+F
2
但有水参与时，SF
4
会进一步的水解
SF
4
+H
2
O→SOF
2
+2HF
SOF
2
+H
2
O→SO
2
+2HF
SOF
2
+F
2
→SOF
4
SO
2
+H
2
O→SO
2
F
2
+2HF
HF具有很强的腐蚀性：能与普通金属发生反应，放出氢气而与空气形成爆炸
性混合物；并且溶于水形成氢氟酸也是最有很强的腐蚀性。
2．3电气特性
绝缘性能佳，还具有独特的热特性和电特性。
SF6气体是电负性气体，其分子和原子具有很强的吸附自由电子的能力，可以大量吸附弧隙中的自由电子，生成负离子。
负离子的运动比自由电子慢得多，很容易和正离子复合成中性的分子和原子，大大加快了电流过零时的弧隙介质强度的恢复。
3 六氟化硫混合气体
六氟化硫与N
2
的比例不同，绝缘性能也是不同的，但是考虑经济性
50%SF
6与50%N
2
的混合气体的绝缘性能
比较接近纯SF
6
[1]。
3．1．1在组合电器（GIS）中应用在实际的工程中组合电器（GIS）利用的正是六氟化硫的混合气体。
GIS 的实用使得变电站大大减少了占地面、空间体积，提高了运行的安全可靠性，减少了安装的工作量与检修周期，以及有利于环境的保护及使运行人员不受电场和磁场的影响。
3．1.2在断路器中应用
阻塞效应：充分发挥气流的吹弧效果，灭弧室体积小、结构简单、开断电流大、燃弧时间短，开断电容或电感电流无重燃或无复燃，过电压低。
电气寿命特点：50kA满容量连续开断可达19次，累计开断电流可达4200kA，检修周期长，适于频繁操作。
密封性能好：六氟化硫气体含水量低；灭弧室、电阻和支柱分成独立气隔，现场安装时不用打开，安装好后用自动接头连通；安装检修方便，并可防止脏物和水分进入断路器内部。
操作功率小、缓冲平稳：机构工作缸与灭弧动触头的传动比为1：1，机构特性稳定。
机构特性稳定性可达3000次，机构寿命研究试验做到10000次，操作噪声小于90dB。
LW25-252瓷柱式高压六氟化硫断路图
LW-220型罐式SF6断路器单相结构图
以上两种断路器是比较常用的断路器类型，在灭弧室中均充满了SF6气体。
3．2六氟化硫及其混合气体检测
3.2.1放电原理SF6气体检测仪
采用高压放电的方法进行测量气体中的含量,因为SF6气体中含有卤素化合物。
后经过实验对SF6气体有一定的反应，SF6气体浓度过大时仪器内部的电压会增高。
而且当时又没有激光原理测量SF6气体的出现，就用来做用检测SF6气体来用[2]。
3.2.1红外线原理检测仪
该仪器的主要技术结构特点是它的灵敏性、响应时间及稳定性抵抗湿度和毒性气体。
基于双波无弥散红外线的技术原理，因为红外线的变化对于不同的气体有着不同波长及变化。
反以能够用于测量单个的气体，对于其它的气体没有任何反应。
而且能够真实的测量出SF6气体的真正含量[2]。
4.总结
六氟化硫与其混合气体的应用在电力系统十分广泛，本论文只是简单论述六
的应用氟化硫与其混合气体的性质、应用、检测方法。
在《高电压技术》中SF
6
以及检测方法提及不多，所以在这里我查看了一些资料整理，得到有关知识。
参考文献
[1]厉韦，林莘.SF6/N2混合气体绝缘特性的试验研究及理论分析[C].2001年，第23卷第5期.文章编号：1000-1646（2001）04-0387-03
[2]鹿波.放电原理SF6气体检测仪与进口红外线原理检测仪比较[EB].2010-05-13。
