六氟化硫氣體的廣泛應用

發(fā)布日期：2022-03-17 17:52:25 來(lái)源: 本站 閱讀量310

    （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，在保證電氣設備運行安全可靠的同時(shí)，可使其盡量小型化，降低設備成本。目前大多數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的絕緣介質(zhì)。

   （2）環(huán)保行業(yè) 六氟化硫目前是應用較為廣泛的測定大氣污染的示蹤劑，示蹤距離可達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(méi)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)展潛力的致冷劑。

   （3）六氟化硫氣體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體材料上的有機或無(wú)機膜狀物，并可在光導纖維的制造過(guò)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(wú)色、無(wú)味、無(wú)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(kāi)關(guān)設備有電弧高溫的作用下產(chǎn)生較高的冷卻效應，避免局部高溫的可燃性。六氟化硫氣體的絕緣性能遠遠超過(guò)傳統的油、空氣絕緣介質(zhì)。其用于電氣設備中，可以縮小設備的尺寸，提高設備絕緣的油、空氣絕緣介質(zhì)。其用于電氣設備中，可以縮小設備的尺寸，提高設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。臨界溫度是六氟化硫氣體出現液化的最高溫度臨界壓力表示在這個(gè)溫度下出現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(guò)低壓力下使用。

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

    六氟化硫氣體本身的特性是非常穩定的，并且有著(zhù)非常高的絕緣強度。在大氣壓力下和溫度至少在500度以?xún)?，SF6具有高度的化學(xué)穩定性在正常溫度范圍內，其與電氣設備中常用的金屬是毫無(wú)反應的。SF6分解的危險溫度是600度左右，此時(shí)SF6分解形成硫的低硫氟化合物。因此，至少在電氣設備的A級絕緣溫度即是105度以?xún)仁窍喈敺€定的。

    六氟化硫氣體是一種具有高介電強度的介質(zhì)。在均勻電場(chǎng)下，SF6的介電強度約為同一氣壓下空氣的2.5-3倍。在3個(gè)大氣壓下其介電強度與變壓器油相當。

    實(shí)踐證明：在空氣中摻入少量的六氟化硫氣體，空氣的絕緣強度顯著(zhù)提高；相反，在六氟化硫氣體中加入少量的空氣則六氟化硫氣體的絕緣強度也會(huì )明顯下降。由于SF6的介電強度高，因此，對相同電壓級和開(kāi)斷電流相近的斷路器，SF6的串聯(lián)斷口數要少，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，介電常數與所加電壓的頻率無(wú)關(guān)。但是應該引起注意的是電場(chǎng)均勻性、雜質(zhì)、電極的形成和不規則性等對六氟化硫SF6 的介電強度均有一定的影響。

    六氟化硫氣體中的水分對絕緣將發(fā)生影響。SF6中所含水分超過(guò)一定濃度時(shí)，使SF6在溫度達200度以上就可能產(chǎn)生分解，分解的生成物中有氫氟酸，這是一種有強度蝕性和劇毒的酸類(lèi)。此外水分的凝結對沿邊絕緣也是有害的。因此，在SF6的電氣設備中，應嚴格控制水分的含量。