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SF6六氟化硫氣體的安全管理

  
評(píng)論: 更新日期:2011年06月19日

 隨著新技術(shù)的推廣和新設(shè)備、新材料的應(yīng)用,SF6設(shè)備以其安全可靠、維護(hù)方便和使用壽命長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì),在電力系統(tǒng)中得到了廣泛使用,并對(duì)電力系統(tǒng)的安全、經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行起到了重要的作用。但是,使用的SF6設(shè)備由多個(gè)廠家生產(chǎn),基本體結(jié)構(gòu)和操作機(jī)構(gòu)多種多樣,不同廠家、不同型號(hào)、不同電壓等級(jí)的SF6設(shè)備,使用的標(biāo)準(zhǔn)也有差別,制作工藝水平也參差不平,給安裝、運(yùn)行、檢修人員對(duì)SF6設(shè)備的應(yīng)用和維護(hù)帶來(lái)困難,從而影響施工和檢修質(zhì)量,甚至滲漏氣導(dǎo)致故障的發(fā)生,給電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行帶來(lái)一定的影響。因此SF6設(shè)備中SF6氣體的管理應(yīng)引起重視。

??? SF6氣體在常溫、常壓下是一種無(wú)色、無(wú)嗅、無(wú)毒和不可燃的氣體,其化學(xué)性能非常穩(wěn)定,在20℃和101325Pa時(shí)的密度為6.08 g/L,約為空氣密度的5倍,SF6氣體的臨界溫度為45.6℃,經(jīng)壓縮而液化,通常以液態(tài)裝入鋼瓶運(yùn)輸。

??? SF6氣體的電氣絕緣性能和滅弧性能非常強(qiáng)。SF6的分子量是空氣的5倍,因此SF6離子在電場(chǎng)中的運(yùn)行速度比空氣中的氮、氧等離子小得多,更容易發(fā)生復(fù)合性,氟離子使氣體帶電質(zhì)點(diǎn)減少,大大提高氣體的絕緣水平,約為空氣的3倍。氟元素是所有元素中對(duì)電子親和合力最強(qiáng)的,所以SF6具有很強(qiáng)的電負(fù)性,對(duì)電子吸引能力極大,極易形成負(fù)離子,所以SF6氣體的滅弧性能是空氣的100倍。因此, SF6氣體在電氣設(shè)備中應(yīng)用非常廣泛,是目前所發(fā)現(xiàn)的絕緣滅弧性能最好的物質(zhì)。

??? 純凈的SF6是一種惰性氣體,設(shè)備中的放電會(huì)造成SF6氣體分解,其分解產(chǎn)物與結(jié)構(gòu)材料是不相容的。SF6氣體在電弧作用下產(chǎn)生氣體的分解,絕大部分分解物為硫和氟的單原子,電弧熄滅后,大部分又可還原,僅有極少部分在重新結(jié)合的過(guò)程中與游離的金屬原子及水發(fā)生化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生金屬氟化物以及HF有毒性和腐蝕性物質(zhì)。

??? 通過(guò)對(duì)SF6壓力和溫度關(guān)系曲線分析可知,在液化曲線右側(cè),溫度變化時(shí)氣體的密度保持不變,僅呈現(xiàn)壓力的變化,即絕緣強(qiáng)度及滅弧性能不變,但當(dāng)氣體的溫度下降到液化氣溫而繼續(xù)下降時(shí),氣體將液化,其壓力、密度下降得很快。此時(shí)氣體的滅弧絕緣性能都要迅速下降,因此, SF6設(shè)備不允許工作溫度低于液化溫度。

??? 另外, SF6又是在化學(xué)上極其穩(wěn)定的一種氣體,它在大氣中的壽命約為3200年。特別是SF6具有很強(qiáng)的吸收紅外輻射的能力,也就說(shuō), SF6是一種有很強(qiáng)溫室效應(yīng)的氣體,如以100年為基線,其潛在的溫室效應(yīng)作用為CO2的2.39萬(wàn)倍。加之目前排放到大氣中的SF6氣體,正以8.7%的速率在增長(zhǎng)。應(yīng)當(dāng)指出, SF6的溫室效應(yīng)以往并非沒(méi)有發(fā)現(xiàn),只不過(guò)由于現(xiàn)存于地球大氣中的SF6氣體的濃度非常低,故認(rèn)為它的影響較小,未給予認(rèn)真的考慮之故。這里說(shuō)的往大氣中的排放并不是指GIS、GIT類設(shè)備的自然泄漏量,這種泄漏量每年還不到1/1000,完全可忽略不計(jì)。這里所指的泄漏量主要是指產(chǎn)品在制造、安裝、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試以及檢修時(shí)的排放量。

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