SF6氣體具有高耐電強(qiáng)度,還有良好的理化特性。它是GIS的主要絕緣介質(zhì),是世界上目前最優(yōu)良的絕緣介質(zhì)和滅弧介質(zhì)。具有無色、無味、無嗅、無毒、不燃燒特性;在常溫常壓下,化學(xué)性能穩(wěn)定;與傳統(tǒng)絕緣介質(zhì)相比,其絕緣性能和滅弧性能都要好得多。
SF6氣體是由最活潑的氟(F)原子和硫(S)原子結(jié)合而成,分子結(jié)構(gòu)是全對稱的八面體,硫原子居中,六角是氟原子。
SF6氣體的主要物理特性如下表所示,它是迄今最理想的絕緣和滅弧介質(zhì)。
?、賁F6是強(qiáng)電負(fù)性氣體
所謂電負(fù)性就是分子容易吸收自由電子形成負(fù)離子的特性,因而其耐電強(qiáng)度很高,在較均勻的電場中約為空氣耐電強(qiáng)度的2.5倍左右。與傳統(tǒng)的敞開式電器裝置相比,以壓縮的SF6氣體為絕緣的組合電器(GIS)的空間占有率可大大縮小。
②滅弧性能好
在交流電弧電流過零時(shí),SF6氣體從導(dǎo)體向絕緣體的轉(zhuǎn)化速度非??欤椿∠兜慕閱T強(qiáng)度恢復(fù)得很快。這是因?yàn)橐环矫鍿F6氣體在高溫下發(fā)生分解需要大量能量,因而對弧道產(chǎn)生強(qiáng)烈的冷卻作用,另一方面SF6氣體是電負(fù)性的氣體,由于SF6氣體中的負(fù)離子與電弧中的正離子結(jié)合,造成電弧中帶電粒子迅速減少,電弧間隙能很快恢復(fù)絕緣并能迅速滅弧。
?、刍瘜W(xué)穩(wěn)定性好
SF6氣體在常溫甚至較高的溫度下,一般不會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),電器設(shè)備的最高允許溫度在150℃時(shí),SF6氣態(tài)穩(wěn)定。SF6氣體本身的分解溫度為500℃:在鋁和銅中,溫度達(dá)到200℃以上時(shí),開始慢慢地發(fā)作化學(xué)反應(yīng);但與其余的金屬不發(fā)生劇烈的化學(xué)反應(yīng),在溫度超過150℃時(shí)與塑料發(fā)生微弱的化學(xué)反應(yīng)。
?、軐?dǎo)熱性能好
SF6氣體的熱傳導(dǎo)性較差,但是氣體的傳熱效應(yīng)并不是單純靠傳導(dǎo)作用,還有對流。傳熱的能力與分子的比熱有關(guān),SF6氣體分子量較大,為146,同體積、同壓力的SF6氣體比空氣重,因此其對流散熱能力比空氣好。
?、菀话悴灰滓夯?
特性
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SF6
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分子量(m)
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146.07
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分子直徑(m)
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4.56*10^10
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密度(氣態(tài)0.1MPa,20℃,kg/m^3)
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6.16
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臨界溫度(℃)
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45.6
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熔點(diǎn)(℃)
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-50.8
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升華點(diǎn)(0.1MPa,℃)
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-63.8
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臨界密度(kg/m^3)
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0.725
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介電系數(shù)(0.1MPa,25℃時(shí))
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1.002
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氣體常數(shù)(N.m/(kg.k))
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5.81
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導(dǎo)熱系數(shù)(0.1MPa,25℃,W/m.k)
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0.014
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絕緣系數(shù)
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1.07
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熱容量(0.1MPa,30℃,J/kg.K)
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94620
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定壓比熱(0.1MPa,30℃,J/kg.K)
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650
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臨界壓力值為3.81Pa,表示臨界溫度下,SF6氣體液化所需要的壓力。為了要保持SF6氣體處在氣態(tài),其壓力值不可太高。GIS腔體中的壓力一般為0.4-0.6MPa斷路器中的氣壓一般也0.6-0.7MPa,均小于其液化氣壓。
國電西高生產(chǎn)的GDWG-IV便攜式紅外SF6氣體定量檢漏測試儀是一款高精度、高靈敏度的運(yùn)用非分散紅外(NDIR)技術(shù)來定位和量化泄漏的泄漏探測器。主要應(yīng)用于電力行業(yè)GIS和SF6充氣式設(shè)備的泄露檢測??蓪F6氣體電氣設(shè)備進(jìn)行定性及定量檢測。通過包扎法測出SF6氣體電氣設(shè)備的年泄漏率。同時(shí)該設(shè)備廣泛用于供電局、變電站、高壓開關(guān)公司、實(shí)驗(yàn)室安全通風(fēng)柜、科學(xué)試驗(yàn)等多個(gè)領(lǐng)域的SF6氣體泄漏的檢測。
應(yīng)用范圍:
高壓開關(guān)設(shè)備
直升飛機(jī)轉(zhuǎn)子葉片
氣體輸送系統(tǒng)
檢測滅火器
建筑物通風(fēng)率研究
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