六氟化硫气体的广泛应用

发布日期：2022-03-17 17:52:25 来源: 本站 阅读量248

    （1）电力行业 六氟化硫主要用作电气绝缘介质和灭弧剂，在保证电气设备运行安全可靠的同时，可使其尽量小型化，降低设备成本。目前大多数大功率变压器使用六氟化硫绝缘，极大的降低了火花放电和电弧对设备造成的危害，而装有六氟化硫的电流遮断器则具有高额定电压，高容易和不易燃烧等特点，另外，六氟化硫还用于各种加速器、超高压蓄电器、同轴电缆和微波传输的绝缘介质。

   （2）环保行业 六氟化硫目前是应用较为广泛的测定大气污染的示踪剂，示踪距离可达100公里。同时六氟化硫作致冷剂替代氟利昂，对臭氧层完全没有破坏作用，符合环保和使用性能的要求，是一种很有发展潜力的致冷剂。

   （3）六氟化硫气体可用于有色金属的冶炼和铸造工艺，防止镁及其合金熔融物氧化，也可用于铝及其合金熔融物的脱气和纯化。在微电子业中，可用六氟化硫蚀刻硅表面并去除半导体材料上的有机或无机膜状物，并可在光导纤维的制造过程中，作为单膜光纤隔离层掺杂剂。

    SF6作为一种绝缘气体，具有很多优点，是一种无色、无味、无毒、不可燃的惰性气体，并有优异的冷却电弧特性，特别是在开关设备有电弧高温的作用下产生较高的冷却效应，避免局部高温的可燃性。六氟化硫气体的绝缘性能远远超过传统的油、空气绝缘介质。其用于电气设备中，可以缩小设备的尺寸，提高设备绝缘的油、空气绝缘介质。其用于电气设备中，可以缩小设备的尺寸，提高设备绝缘的可靠性其缺点是在电弧放电时分解形成硫的低氟化合物不但有毒，且对某些绝缘材料和金属具有腐蚀作用。

    SF6是一种比较重的气体，在相同条件下其密度为空气的5倍，其压力与温度的关系遵循理想气体定律。临界温度是六氟化硫气体出现液化的最高温度临界压力表示在这个温度下出现液化所需的气体压力。SF6只有在温度高于45度以上时才能保持气态，在通常使用条件下，它有液化的可能性，因此SF6不能在低温度和过低压力下使用。

    SF6的优良导热性能，是形成SF6灭弧性能的原因之一。SF6的导热性好可归结为两种原因：一是SF6的分子量大，比热大，其对流的传热能力优于空气。

    六氟化硫气体本身的特性是非常稳定的，并且有着非常高的绝缘强度。在大气压力下和温度至少在500度以内，SF6具有高度的化学稳定性在正常温度范围内，其与电气设备中常用的金属是毫无反应的。SF6分解的危险温度是600度左右，此时SF6分解形成硫的低硫氟化合物。因此，至少在电气设备的A级绝缘温度即是105度以内是相当稳定的。

    六氟化硫气体是一种具有高介电强度的介质。在均匀电场下，SF6的介电强度约为同一气压下空气的2.5-3倍。在3个大气压下其介电强度与变压器油相当。

    实践证明：在空气中掺入少量的六氟化硫气体，空气的绝缘强度显著提高；相反，在六氟化硫气体中加入少量的空气则六氟化硫气体的绝缘强度也会明显下降。由于SF6的介电强度高，因此，对相同电压级和开断电流相近的断路器，SF6的串联断口数要少，例如我国研制的LF-220型SF6断路器，单断口电压为220KV，又如，500KV的少油断路器为6-8个断口而SF6断路器只有3-4个断口。

    SF6的电晕起始电压比空气高得多，介电常数与所加电压的频率无关。但是应该引起注意的是电场均匀性、杂质、电极的形成和不规则性等对六氟化硫SF6 的介电强度均有一定的影响。

    六氟化硫气体中的水分对绝缘将发生影响。SF6中所含水分超过一定浓度时，使SF6在温度达200度以上就可能产生分解，分解的生成物中有氢氟酸，这是一种有强度蚀性和剧毒的酸类。此外水分的凝结对沿边绝缘也是有害的。因此，在SF6的电气设备中，应严格控制水分的含量。