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影响六氟化硫（SF6）气体绝缘性能的两大因素是什么？

发布时间：2019-07-13 来源：jsydl 浏览次数：77次

六氟化硫（SF6）气体是一种无毒、无色、无味，化学性能极稳定的物质，具有优异的灭弧和绝缘性能。以SF6气体取代绝缘油作为灭弧和绝缘介质的电气设备，称为SF6电气设备。目前，SF6电气设备在电网中已大规模的使用，种类已扩展到电流互感器（CT）、电压互感器（PT）、电容器、SF6组合电器（GIS）多种电气设备。

影响SF6气体击穿电压的因素如下：
(1) 电场的均匀性。SF6的击穿电压在均匀性不同的电场中差异较大。在均匀电场中，SF6的击穿电压比在极不均勻电场中大，而这种影响远比空气大得多。
(2) SF6的工作压力。提高SF6的工作压力是提高SF6击穿电压的途径之一，但工作压力也不能过高，否则SF6会液化。同时还应注意，SF6的击穿电压有随气压增高而趋于饱和现象，电场越不均勻越容易饱和。因此只有在保证SF6被液化，并保证电场相当均匀的条件下提高SF6工作压力才有效。
(3) SF6气体为不纯物。SF6中混有空气、氮气等不纯气体或导电微粒时，则可显著降低其绝缘能力。SF6气体的导电微粒受电场作用而移动，逐步形成“导电小桥”，从而导致击穿电压下降。
(4) 电极表面。随着电极表面积的增大，SF6的击穿电压下降。电极表面越粗糙，则击穿电压越低。经过多次放电处理后的电极表面比较光滑，击穿电压有增高的趋势。

影响SF6气体绝缘强度有以下因素：
（1）电场均匀性能的影响。在均匀电场下，绝缘强度随触头间距离的增加而线性增加。距离过大，由于电场呈不均匀状态使其绝缘强度增加出现饱和现象。在不均匀电场下，其绝缘强度甚至会接近空气水平。
（2）与压力的关系，在较均匀电场下，绝缘强度随气体压力的增加而增加，但由于受容器壁厚及设备内部元件体积影响。不能把气体压力提得太高。一般20℃时SF6气室的压力为0.3~0.6Mpa，SF6灭弧室的压力为0.5~0.7Mpa。
（3）电极表面状态的影响。通常电极表面越粗糙，击穿电压越低。电极面积越大，则由于偶然因素出现的概率越大，因而使击穿电压降低。
（4）电压极性的影响，由于SF6断路器的绝缘结构都是稍不均匀电场形式，所以其绝缘水平往往由复极性电压决定。

SF6气体中水蒸汽的含量，即通常所说的湿度或微量水分。当微量水分增高或严重超标时，可能会造成沿绝缘物内部表面闪络而造成事故，也可能使开关绝缘件受潮或产生凝露，从而大大降低其绝缘性能。同时水分会与被电弧分解的六氟化硫分解物反应，生成腐蚀性极强的HF（氢氟酸）、氟化亚硫酰（SOF2）、二氟化硫酰（SO2F2）等酸性物质，会腐蚀设备内灭弧室内的金属元件和设备的密封绝缘材料，影响设备的机械性能，缩短设备的使用寿命，降低设备的绝缘能力，对人体也具有毒性，对环境也会造成污染。运行的六氟化硫电气设备中气体微量水分标准是：含灭弧室的设备：300μι/ι；不含灭弧室的设备：500μι/ι（20℃）。

二是六氟化硫气体的密度，六氟化硫气体在101325Pa、20℃时的密度为6.16g/L，具有优异的绝缘灭弧电气性能保证一定密度值的SF6气体，才能保持良好的灭弧和绝缘性能，而SF6气体的密度与压力曲线关系是正比例函数关系，也就是说，保证一定的压力，才能保证一定的密度值。这两个因素都与SF6电气设备的密封性能有直接关系，SF6电气设备的密封性能是指电气设备各个密封环节密封气体的能力和状况。