1.SF6氣體有哪些化學(xué)和物理性質(zhì)?
答:SF6氣體是無(wú)色、無(wú)臭、無(wú)毒、不燃的惰性氣體。它的化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定,在大氣壓下以及溫度高達(dá)500℃的情況下,都具有高度的化學(xué)穩(wěn)定性。一般認(rèn)為,在電氣設(shè)備允許的溫度范圍內(nèi),SF6對(duì)斷路器的材料沒(méi)有腐蝕作用,因此斷路器的檢修周期長(zhǎng),檢修工作量少。在電弧高溫作用下,很少量的SF6會(huì)分解為有毒的SOF2、SO2F2、SF4和SOF4等,但在電弧過(guò)零值后,很快又再結(jié)合成SF6。因此,長(zhǎng)期密封使用的SF6,雖經(jīng)多次滅弧作用,也不會(huì)減少或變質(zhì)。電弧分解物的多少與SF6中所含水份有關(guān),因此,把水份控制在規(guī)定值下是十分重要的。常用活性氧化鋁或活性炭、合成沸石等吸附劑,清除水分和電弧分解產(chǎn)物。 SF6氣體混入空氣時(shí),會(huì)使絕緣強(qiáng)度下降,因此斷路器及其貯氣設(shè)備應(yīng)保持密封。 SF6容易液化,液化溫度與壓力有關(guān),壓力升高時(shí)液化溫度也增高,所以SF6氣體都不采用過(guò)高的壓力,以使其保持氣態(tài)。雙壓式斷路器,高壓側(cè)壓力為1.5MPa左右;單壓式斷路器,壓力為0.3—0.5Mpa。
2.SF6氣體有哪些電氣特性?
答:(1)SF6分子很容易吸附自由電子,形成負(fù)離子,具有較強(qiáng)的電負(fù)性。但在一定電場(chǎng)下,這些離子很難積累足夠的能量導(dǎo)致氣體電離。同時(shí)因?yàn)闅怏w中的自由電子減少,還降低了這些電子容易使氣體被擊穿的危害。因此,SF6氣體具有良好的絕緣性能,在均勻電場(chǎng)中SF6的絕緣強(qiáng)度比空氣大2—3倍,在0.3Mpa壓力下,絕緣強(qiáng)度超過(guò)變壓器油。但在不均勻電場(chǎng)中,其絕緣強(qiáng)度會(huì)下降,因此六氟化硫斷路器的部件多呈同心圓狀,以使電場(chǎng)均勻。 (2)SF6分子具有較強(qiáng)的電負(fù)性,使SF6具有強(qiáng)大的滅弧能力。因?yàn)镾F6分子吸附自由電子后變?yōu)樨?fù)離子,負(fù)離子容易和正離子復(fù)合形成中性分子,使電弧空間的導(dǎo)電性能很快消失。特別在電弧電流接近零值時(shí),這種作用更加顯著。如果例用SF6氣體吹弧,使大量新鮮的SF6分子不斷和電弧接觸則滅弧更加迅速。由于SF6氣體滅弧能力強(qiáng),從導(dǎo)電電弧向絕緣體變化速度特別快,所以SF6斷路器的開(kāi)斷電流大,開(kāi)斷時(shí)間短。在同一電壓等級(jí),同一開(kāi)斷電流和其它條件相同的條件下,SF6斷路器的串聯(lián)斷口較少。(3)SF6氣體是多原子的分子氣體,在電弧高溫下分解和電離的情況非常復(fù)雜。SF6氣體中弧心部分導(dǎo)熱率低,溫度高,電導(dǎo)率大,其外焰部分導(dǎo)熱率高,溫度低,電導(dǎo)率小,所以電弧電流幾乎集中在弧心部分。因此,在SF6氣體中,可以看到很細(xì)、很亮的電弧,幾乎看不到外焰部位。這也是SF6氣體滅弧時(shí)間短的原因之一。當(dāng)電弧電流減小趨近于零值時(shí),SF6分子此時(shí)電負(fù)性顯著,從而使電流保持連續(xù),可使細(xì)小的弧心一直存在到極小的電流范圍。SF6電弧的這種特點(diǎn),使斷路器開(kāi)斷小電流時(shí),也不會(huì)由于截流作用而產(chǎn)生操作過(guò)電壓。