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怎样安全使用SF6气体?

发布时间:2013-06-20 09:19  文章来源:木森电气技术部  作者:木森电气  人气:

        SF6(六氟化硫)具有良好的电气绝缘性能及优异的灭弧性能。其耐电强度为同一压力下氮气的2.5倍,击穿电压是空气的2.5倍,灭弧能力是空气的100倍,是一种优于空气和油之间的新一代超高压绝缘介质材料。
        六氟化硫以其良好的绝缘性能和灭弧性能,如:断路器、高压变压器、气封闭组合电容器、高压传输线、互感器等。电子级高纯六氟化硫是一种理想的电子蚀刻剂,被大量应用于微电子技术领域。冷冻工业作为致冷剂,致冷范围可在-45℃~0℃之间。电气工业利用其很高介电强度和良好的灭电弧性能,用作高压开关、大容量变压器、高压电缆和气体的绝缘材料。采矿工业用作反吸附剂,用于矿井煤尘中置换氧。高纯SF6还因其化学惰性、无毒、不燃及无腐蚀性,还被广泛应用于金属冶炼(如镁合金熔化炉保护气体)、航空航天、医疗(X光机、激光机)、气象(示踪分析)、化工(高级汽车轮胎、新型灭火器)等。
        随着当今科技的发展,SF6涉及的领域不断扩展,被越来越多的基础领域和科技领域广泛应用。SF6气体长期高电压运行将会分解有毒有害产物,不但会降低SF6的电气性能,直接向气排放将对人身健康构成危胁,部分分解产物极少量就可致人死亡。但是SF6系例的电力设备对加工工艺、材料要求很高,产品价格高;防止SF6气体漏气要求高,还需一系列辅助补气措施;也不能完全排除爆炸的可能;经电弧燃烧后的低氯化合物生成物具有剧毒,威胁人身安全,也易造成环境污染。
例如:SF6气体在电弧中的分解和与氧的反应:
2SF6 + O2 →2SOF2 + 8F(氟化亚硫酰)
2SF6 + O2 →2SOF4 + 4F(四氟化硫酰)
SF6 →SF4 + 2F(四氟化硫酰)
SF6 →S + 6F(硫)
2SOF4 + O2 →2SO2F2 + 4F(氟化硫酰)
电气设备内的SF6气体分解物与其内的水分发生化学反应而生成某些有毒产物
例如:SF6气体分解物与水的继发性反应:
SF4 + H2O →SOF2 + 2HF(氢氟酸)
SOF4 + H2O →SO2F2 + 2HF(氢氟酸)
SOF2 + H2O → SO2 + 2HF(二氧化硫)
SO2F2 + 2H2O → H2SO4 + 2HF(硫酸
电气设备内的SF6气体及分解物与电极(Cu-W合金)及金属材料(AL、Cu)反应而生成某些有毒产物荒
例如:SF6气体及分解物与电极或其它材料反应:
3SF6 + W → WF6(气态)+ 3SF4
3F + AL →ALF3(固态粉末)
3SOF2 + AL2O3 →2ALF3(固态粉末)+3SO2
SF6 + Cu →CuF2(固态粉末) +SF6
4SF6 + W + Cu →2S2F2(气态)+3WF6(气态)+ CuF2(固态粉末)
电气设备内的SF6气体及分解物与绝缘材料反应而生成某些有毒产物。
        如与含有硅成分的环氧酚醛玻璃丝布板(棒、管)等绝缘件;或以石英砂、玻璃作填料的环氧树脂浇注件、模压件以及瓷瓶、硅橡胶、硅脂等起化学作用,生成SiF4、Si(CH3)2F2等产物。
        随着新技术的推广和新设备、新材料的应用,SF6设备以其安全可靠、维护方便和使用寿命长等优势,在电力系统中得到了广泛使用.并对电力系统的安全、经济、稳定运行起到了重要的作用。但是,使用的SF6设备由多个厂家生产,基本体结构和操作机构多种多样,不同厂家、不同型号、不同电压等级的SF6设备,使用的标准也有差别,制作工艺水平也参差不平,给安装、运行、检修人员对SF6设备的应用和维护带来困难、从而影响施工和检修质量.甚至渗漏气导致故障的发生.给电力系统的安全运行带来一定的影响。因此SF6设备中SF6气体的管理应引起重视。
        定期巡视检测,值班员每天应对SF6电气设备采用红外线双波检漏仪检进行检测,若发现泄漏可以检测出泄漏含量有没有超标并应立即报告,及时处理。
        巡视防爆膜,对装有防爆膜的GIS设备,每天定时巡视,但不得在防爆膜附近停留。发现异常情况要立即报告。若防爆膜破损,要停电进行处理。防爆膜应用汽油或丙酮擦拭干净。
        定期检校报警装置,每年要对压力整定值进行检验,检查触点及报警器是否完好,各导线连接有无松动等。
SF6气体的水分测量处理
        1、含水量的测量。用含水仪测量SF6气体的含水量。一般每3个月测量1次,稳定后减为每年测量1次。发现含水量有明显变化时,应进行复测并分析其原因。断路器气室运行中的SF5气体含水量不得大于3*10-4。
        2、含水量超标时的处理。经测量SF6气体的含水量超过最大允许值时,可用SF6气体处理车对SF6气体进行干燥、过滤。对含水量较高的气室应抽真空,用干燥的氮气进行置换,并用吸附剂吸收水分。
SF6气体的充补操作
        1、充气前应对钢瓶进行真空处理,去除油污水分。气瓶严禁过量充装,认真实行重量复核。对液态SF6,当充装压力为7.8 MPa时,充装系数不得超过1.2 kg/L。
        2、运行中的GIS设备补气采用小型补气装置。操作步骤如下:从SF6气体处理车的进出口分别接出2根高压软管,进口侧软管的另一端与气瓶接口相连接,出口侧软管的另一端与GIS气室充气口相连。接牢后,打开气瓶角阀,SF6气体从气瓶经高压软管到达进口阀,通过减压阀、蒸发器、加热器、过滤阀、逆止阀到出口阀,再通过高压软管进入GIS气室。
        3、补气压力应根据出口的环境温度、压力换算到额定值,补气量为补气前后气瓶的重量之差。补气12h后要测量SF6气体的含水量。
        4、在室内充补SF6气体时,必须开启通风系统,工作区域空气中sf6气体含量应在1/1000以下。
气瓶的管理
        1、检查气瓶外表有无缺陷,安全附件是否齐全。如果怀疑,要进行探伤检查。每次充气后要有IAC510红外线检漏仪检查阀体及气瓶本体的接合处有无漏气现象。
        2、新气瓶要进行抽样(30%以上)检查。充入的SF6气体应有制造厂的分析报告、生物试验证书,气瓶外应挂有气体检验合格证。
        3、气瓶不允许靠近热源、油污等,也不能曝晒、受潮,应立放在架子上,标志向外。
        4、气瓶运输时,可以卧放,但应防止巨烈震动。气瓶装卸要轻抬轻放,严禁气瓶互相碰撞。卸瓶时不得溜放,更不允许抛卸。
随着新技术的推广和新设备、新材料的应用,SF6设备以其安全可靠、维护方便和使用寿命长等优势,在电力系统中得到了广泛使用.并对电力系统的安全、经济、稳定运行起到了重要的作用。
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