六氟化硫氣體SF6詳細(xì)介紹文檔

一、理化性質(zhì)

六氟化硫，分子式SF6，相對分子質(zhì)量為146.06，常溫常壓下為無色、無味、無毒、無腐蝕性、不燃、不爆炸的氣體，密度約為空氣的5倍，標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下密度為6.0886kg/立米.在低溫和加壓情況下呈液態(tài)，冷凍后變成白色固體。升華溫度為-63.9℃,熔點(diǎn)-50.8℃,臨界溫度45.55℃，臨界壓力為3.759MPa。六氟化硫具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，卓越的電絕緣性和滅弧性能

SF6氣體不溶于水和變壓器油，在熾熱的溫度下，它與氧氣、氬氣、鋁及其他許多物質(zhì)不發(fā)生作用。但在電弧和電暈的作用下，SF6氣體會分解，產(chǎn)生低氟化合物，這些化合物會引起絕緣材料的損壞，且這些低氟化合物是劇毒氣體。SF6的分解反應(yīng)與水分有很大關(guān)系，因此要有去潮措施。

SF6的密度是空氣的5倍，極易存積在低洼處，在常溫下性質(zhì)穩(wěn)定，在電弧作用下易生成有毒物質(zhì)。  

純凈的SF6氣體無色、無味、無臭、不燃，在常溫下化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，屬惰性氣體。但在電力行業(yè)，由于六氟化硫氣體（SF6)主要是作為絕緣和滅弧介質(zhì)而廣泛應(yīng)用于高壓開關(guān)及其設(shè)備，在斷路器和GIS操作過程中，由于電弧、電暈、火花放電和局部放電、高溫等因素影響下，SF6氣體會進(jìn)行分解，它的分解物遇到水分后會變成腐蝕性電解質(zhì)。尤其是有些高毒性分解物．如SF4、S2F2、S2F10 SOF2、HF和S02，它們會刺激皮膚、眼睛、粘膜，如果吸入量大，還會引起頭暈和肺水腫，甚至致人死亡。

SF6氣體液化溫度:它在一個(gè)大氣壓下(即0.1MPa)，液化溫度為-62℃；在1.2MPa壓力下，液化溫度為0℃；一般充入斷路器的SF6氣體壓力為0.35～0.65MPa范圍(由充氣時(shí)的環(huán)境溫度具體確定)，其液化溫度為-40℃。

二、產(chǎn)品用途

（1）電力行業(yè) 六氟化硫主要用作電氣絕緣介質(zhì)和滅弧劑，在保證電氣設(shè)備運(yùn)行安全可靠的同時(shí)，可使其盡量小型化，降低設(shè)備成本。目前大多數(shù)大功率變壓器使用六氟化硫絕緣，極大的降低了火花放電和電弧對設(shè)備造成的危害，而裝有六氟化硫的電流遮斷器則具有高額定電壓，高容易和不易燃燒等特點(diǎn)，另外，六氟化硫還用于各種加速器、超高壓蓄電器、同軸電纜和微波傳輸?shù)慕^緣介質(zhì)。

（2）環(huán)保行業(yè) 六氟化硫目前是應(yīng)用較為廣泛的測定大氣污染的示蹤劑，示蹤距離可達(dá)100公里。同時(shí)六氟化硫作致冷劑替代氟利昂，對臭氧層完全沒有破壞作用，符合環(huán)保和使用性能的要求，是一種很有發(fā)展?jié)摿Φ闹吕鋭��?/span>

（3）六氟化硫可用于有色金屬的冶煉和鑄造工藝，防止鎂及其合金熔融物氧化，也可用于鋁及其合金熔融物的脫氣和純化。在微電子業(yè)中，可用六氟化硫蝕刻硅表面并去除半導(dǎo)體材料上的有機(jī)或無機(jī)膜狀物，并可在光導(dǎo)纖維的制造過程中，作為單膜光纖隔離層摻雜劑。

SF6作為一種絕緣氣體，具有很多優(yōu)點(diǎn)，是一種無色、無味、無毒、不可燃的惰性氣體，并有優(yōu)異的冷卻電弧特性，特別是在開關(guān)設(shè)備有電弧高溫的作用下產(chǎn)生較高的冷卻效應(yīng)，避免局部高溫的可燃性。SF6氣體的絕緣性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)的油、空氣絕緣介質(zhì)。其用于電氣設(shè)備中，可以縮小設(shè)備的尺寸，提高設(shè)備絕緣的油、空氣絕緣介質(zhì)。其用于電氣設(shè)備中，可以縮小設(shè)備的尺寸，提高設(shè)備絕緣的可靠性其缺點(diǎn)是在電弧放電時(shí)分解形成硫的低氟化合物不但有毒，且對某些絕緣材料和金屬具有腐蝕作用。

SF6是一種比較重的氣體，在相同條件下其密度為空氣的5倍，其壓力與溫度的關(guān)系遵循理想氣體定律。臨界溫度是SF6氣體出現(xiàn)液化的最高溫度臨界壓力表示在這個(gè)溫度下出現(xiàn)液化所需的氣體壓力。SF6只有在溫度高于45度以上時(shí)才能保持氣態(tài)，在通常使用條件下，它有液化的可能性，因此SF6不能在低溫度和過低壓力下使用。

SF6的優(yōu)良導(dǎo)熱性能，是形成SF6滅弧性能的原因之一。SF6的導(dǎo)熱性好可歸結(jié)為兩種原因：一是SF6的分子量大，比熱大，其對流的傳熱能力優(yōu)于空氣。

SF6氣體本身的特性是非常穩(wěn)定的，并且有著非常高的絕緣強(qiáng)度。在大氣壓力下和溫度至少在500度以內(nèi)，SF6具有高度的化學(xué)穩(wěn)定性在正常溫度范圍內(nèi)，其與電氣設(shè)備中常用的金屬是毫無反應(yīng)的。SF6分解的危險(xiǎn)溫度是600度左右，此時(shí)SF6分解形成硫的低硫氟化合物。因此，至少在電氣設(shè)備的A級絕緣溫度即是105度以內(nèi)是相當(dāng)穩(wěn)定的。

SF6氣體是一種具有高介電強(qiáng)度的介質(zhì)。在均勻電場下，SF6的介電強(qiáng)度約為同一氣壓下空氣的2.5-3倍。在3個(gè)大氣壓下其介電強(qiáng)度與變壓器油相當(dāng)。

實(shí)踐證明：在空氣中摻入少量的SF6氣體，空氣的絕緣強(qiáng)度顯著提高；相反，在SF6氣體中加入少量的空氣則SF6氣體的絕緣強(qiáng)度也會明顯下降。由于SF6的介電強(qiáng)度高，因此，對相同電壓級和開斷電流相近的斷路器，SF6的串聯(lián)斷口數(shù)要少，例如我國研制的LF-220型SF6斷路器，單斷口電壓為220KV，又如，500KV的少油斷路器為6-8個(gè)斷口而SF6斷路器只有3-4個(gè)斷口。

SF6的電暈起始電壓比空氣高得多，介電常數(shù)與所加電壓的頻率無關(guān)。但是應(yīng)該引起注意的是電場均勻性、雜質(zhì)、電極的形成和不規(guī)則性等對SF6的介電強(qiáng)度均有一定的影響。

SF6氣體中的水分對絕緣將發(fā)生影響。SF6中所含水分超過一定濃度時(shí)，使SF6在溫度達(dá)200度以上就可能產(chǎn)生分解，分解的生成物中有氫氟酸，這是一種有強(qiáng)度蝕性和劇毒的酸類。此外水分的凝結(jié)對沿邊絕緣也是有害的。因此，在SF6的電氣設(shè)備中，應(yīng)嚴(yán)格控制水分的含量。

三、六氟化硫氣體的危害 (SF6氣體泄露的危害)

SF6 是由兩位法國化學(xué)家在 1900 年合成。從 60 年代起， SF6 作為極其優(yōu)越的絕緣、滅弧介質(zhì)廣泛應(yīng)用于全世界電力行業(yè)中的高壓斷路器及變電設(shè)備中。在今天， SF6 氣體幾乎成為高壓、超高壓斷路器和 GIS 中唯一的絕緣和滅弧介質(zhì)。

1、 SF6氣體的物理和化學(xué)性質(zhì)

純凈的 SF6 氣體無色、無味、不燃，在常溫下化學(xué)性能特別穩(wěn)定，屬惰性氣體，是空氣比重的 5 倍多。但在電力系統(tǒng)中，由于 SF6 氣體主要充當(dāng)絕緣和滅弧介質(zhì)，在電弧及局部放電、高溫等因素影響下， SF6 氣體會進(jìn)行分解。它的分解物遇水分后變成腐蝕性電解質(zhì)，尤其是某些高毒性分解物，如 SF4 、 S2 F2 、 SOF2 、 HF 、 SO2 等，如大量吸入人體會引起頭暈和肺水腫，甚至昏迷及死亡。 

 在相對密封的室內(nèi)，由于空氣流通不暢， SF6 及其分解物在室內(nèi)沉積，加上 SF6 氣體無色、無味，從而對巡視、檢修人員產(chǎn)生極大的危害。當(dāng) GIS 產(chǎn)生泄漏后， SF6 氣體積聚在地坪上方低層空間，造成局部缺氧，使人窒息而造成重大事故。

2、SF6開關(guān)室發(fā)生泄漏的危害

　　安裝SF6高壓設(shè)備的室內(nèi)空間一般都較密閉，一旦發(fā)生SF6氣體泄漏，由于空氣流通極其緩慢，毒性分解物在室內(nèi)沉積，不易排出，從而對進(jìn)入SF6開關(guān)室的工作人員產(chǎn)生極大的危險(xiǎn)，而且，由于SF6氣體的比重較氧氣大。當(dāng)發(fā)生SF6氣體泄漏時(shí)SF6氣體將在低層空間積聚，造成局部缺氧。使人窒息。另一方面，由于SF6氣體本身無色無味，發(fā)生泄漏后不易讓人察覺，這就增加了對進(jìn)入泄漏現(xiàn)場工作人員的潛在危險(xiǎn)性，嚴(yán)重威脅人員的安全和健康．甚至造成惡性事故。

3、SF6氣體的安全濃度

　　根據(jù)美國和前蘇聯(lián)的化學(xué)防護(hù)科學(xué)家的研究，結(jié)果表明:在存在純凈SF6氣體環(huán)境中工作，皮膚暴露在SF6氣體中連續(xù)8個(gè)小時(shí)，所能承受的最高SF6氣體含量為1000*10ˉ6(1000ppm)在這個(gè)濃度下，不會對人的生命健康產(chǎn)生危險(xiǎn)和長期影響。我國《國家電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程》援引此項(xiàng)研究結(jié)果，1000*10ˉ6為在SF6開關(guān)室允許存在SF6氣體的安全警界線，超過此濃度，監(jiān)測報(bào)警裝置應(yīng)自動啟動風(fēng)機(jī)并報(bào)警。

四、SF6氣體的防護(hù)

1、及時(shí)發(fā)現(xiàn)SF6氣體泄漏

　　及時(shí)發(fā)現(xiàn)SF6氣體泄漏，是開展SF6氣體泄漏防范工作的第一步。目前，有兩種方法可以發(fā)現(xiàn)SF6氣體泄漏。一是安裝于SF6開關(guān)設(shè)備上的密度繼電器，二是安裝在SF6開關(guān)設(shè)備附近的SF6氣體監(jiān)測傳感器。由于密度繼電器一般均以MPa為計(jì)量單位1000*10ˉ6的SF6氣體濃度對于密度繼電器來說,根本無法在表上得以顯示，因此用密度繼電器來監(jiān)測SF6氣體泄漏。主要是從設(shè)備安全運(yùn)行上來考慮，避免SF6設(shè)備中由于SF6氣體泄漏致使壓力過低而對設(shè)備造成的危險(xiǎn)。SF6氣體監(jiān)測傳感器(ST系列)由于可以發(fā)現(xiàn)微量的SF6氣體泄漏。不僅滿足安規(guī)對SF6氣體監(jiān)測濃度的要求保護(hù)現(xiàn)場工作人員的安全健康，而且由于能及時(shí)發(fā)現(xiàn)SF6設(shè)備發(fā)生泄漏，對設(shè)備安全運(yùn)行也能起到預(yù)警作用提高設(shè)備安全運(yùn)行水平。

2、安裝氧氣體監(jiān)測傳感器，防止窒息

　　發(fā)生SF6氣體泄漏時(shí)，由于SF6氣體較空氣重一般往室內(nèi)空間低層積聚，造成局部缺氧。尤其是有地下電纜層、地下電纜溝的情況下，由于空氣流通更緩慢，窒息危險(xiǎn)就更大，安裝氧氣體傳感器，能及時(shí)發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)，及時(shí)報(bào)警。

3、加強(qiáng)通風(fēng)，及時(shí)報(bào)警

　　發(fā)生SF6氣體泄漏時(shí)，加強(qiáng)通風(fēng)一是能稀釋環(huán)境中SF6氣體濃度。二是進(jìn)行換氣后，能增加氧含量。另外，及時(shí)發(fā)SF6氣體泄漏報(bào)警信號，能使工作人員及時(shí)采取有效措施排除故障，防止盲目，甚至無防備地進(jìn)入事故現(xiàn)場保障人員安全。

五、國家有關(guān)SF6泄漏的安全規(guī)定

在六氟化硫電氣設(shè)備上的工作

1.裝有SF6設(shè)備的配電裝置室和SF6氣體實(shí)驗(yàn)室，應(yīng)裝設(shè)強(qiáng)力通風(fēng)裝置，風(fēng)口應(yīng)設(shè)置在室內(nèi)低部，排風(fēng)口不應(yīng)朝向居民住宅或行人。

2.在室內(nèi)，設(shè)備安裝SF6氣體時(shí)，周圍環(huán)境相對濕度應(yīng)不大于80%，同時(shí)應(yīng)開啟通風(fēng)系統(tǒng)，并避免SF6氣體泄漏到工作區(qū)。工作區(qū)空氣中SF6氣體含量不得超過1000μL/L。

3. SF6配電裝置室、電纜層（隧道）的排風(fēng)機(jī)電源開關(guān)應(yīng)設(shè)置在門外。

4.在SF6配電裝置室低位區(qū)應(yīng)安裝能報(bào)警的氧量儀或SF6氣體泄漏報(bào)警儀，在工作人員入口出也要裝設(shè)顯示器。這些儀器應(yīng)定期實(shí)驗(yàn)，保證完好。

5.工作人員進(jìn)入SF6配電裝置室，入口處若無SF6氣體含量顯示器，應(yīng)先通風(fēng)15min，并用檢漏儀測量SF6氣體含量合格。盡量避免一人進(jìn)入SF6配電裝置室進(jìn)行巡視，不準(zhǔn)一人進(jìn)入從事檢修工作。

6.進(jìn)入SF6配點(diǎn)裝置室低位區(qū)或電纜溝進(jìn)行工作，應(yīng)先檢測含氧量（不低于18%）和SF6氣體含量是否合格。

7. SF6配電裝置發(fā)生大量泄漏等緊急情況時(shí)，人員應(yīng)迅速撤除現(xiàn)場，開啟所有排風(fēng)，未配備隔離式防毒面具人員禁止入內(nèi)。只有經(jīng)過充分的自然排風(fēng)或恢復(fù)排風(fēng)后人員才準(zhǔn)進(jìn)入，發(fā)生防爆膜破裂時(shí)，應(yīng)進(jìn)行處理。并用汽油或丙銅擦拭干凈。

8. 進(jìn)行氣體采樣和處理一般泄漏時(shí)，要戴防毒面具并進(jìn)行通風(fēng)。

9.《國家電網(wǎng)公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施》（試行）

11.防止開關(guān)設(shè)備事故

12.室內(nèi)安裝運(yùn)行的SF6開關(guān)設(shè)備，應(yīng)設(shè)置一定數(shù)量的氧量儀和SF6濃度報(bào)警儀。

    資料由六氟化硫氣體生產(chǎn)企業(yè)提供，轉(zhuǎn)載請注明出處
    武漢紐瑞德貿(mào)易有限公司
    kratomchamberofcommerce.com
    400-6900-187
    六氟化硫氣體參考資料：http://kratomchamberofcommerce.com/liufuhualiu/liufuhualiu.html

   24小時(shí) 貼心服務(wù)：如果您對以上紐瑞德氣體感興趣或有疑問，請點(diǎn)擊和我聯(lián)系網(wǎng)頁右側(cè)的在線客服，或致電：400-6277-838，紐瑞德氣體——您全程貼心的采購顧問。