六氟化硫（以下簡寫SF6）氣體已有百年歷史，是由法國兩位化學(xué)家于1900年合成的人造惰性氣體。當(dāng)前SF6氣體廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)中。SF6氣體用于4種類型的電氣設(shè)備作為絕緣和滅??；SF6斷路器及GIS （這里指SF6封閉式組合電器）、SF6負(fù)荷開關(guān)設(shè)備，SF6絕緣輸電管線，SF6變壓器及SF6絕緣變電站。在本講義種將重點(diǎn)介紹SF6氣體在GIS 設(shè)備中的一些運(yùn)維方法和異常處理。

一、SF6氣體的基本特性

1、別名·英文名

Sulfur hexafluoride、Sulfur fluoride．

2、制法

在高溫下硫和氟反應(yīng)制得。S+3F2→SF6

3、理化特性

六氟化硫在常溫常壓下為無色無臭無毒的氣體。不燃燒。對(duì)熱穩(wěn)定，化學(xué)性質(zhì)不活潑。在500℃以上赤熱狀態(tài)下也不分解，在800℃以下很穩(wěn)定。在250℃時(shí)與金屬鈉反應(yīng)。沒有腐蝕性，可以用通用材料，不腐蝕玻璃。電絕緣性能和消弧性能好，絕緣性能為空氣的2～3倍，而且氣體壓力越大，絕緣性能越增高。藥物學(xué)性質(zhì)不活潑，沒有毒。微溶于水，在酒精和醚中溶解的比在水中多一些。不溶于鹽酸和氨。水中的溶解度為：5.4cm3SF4/kgH2O(SF6分壓101.325kPa ，25℃) 。介電常數(shù)為：1002049(氣體，101.325kPa ，25℃) 。在21.1℃時(shí)S.P . 為2308kPa 。

4、毒性

最高容許濃度：10ppm(12mg/m3) 六氟化硫在生理學(xué)上是不活潑的，在藥理學(xué)上認(rèn)為是惰性氣體。但是當(dāng)含有SF4等雜質(zhì)時(shí)便變成有毒物質(zhì)。當(dāng)吸入高濃度SF6時(shí)可出現(xiàn)呼吸困難、喘息、皮膚和粘膜變藍(lán)、全身痙攣等窒息癥狀。

5、安全防護(hù)

用氣裝置可用肥皂液檢漏。SF6無腐蝕性，可以使用不銹鋼、銅、鋁等通用材料。發(fā)生火災(zāi)時(shí)可用水和砂土滅火。泄漏的氣體，可導(dǎo)入苛性鈉和消石灰的混合溶液中處理，或者把泄漏的氣瓶放入通風(fēng)櫥內(nèi)。

6、SF6氣體的使用現(xiàn)狀及存在的問題

目前，尚有相當(dāng)一部分人缺乏環(huán)境保護(hù)知識(shí)，對(duì)SF6氣體的理化性能了解不夠，對(duì)其給環(huán)境所造成的危害認(rèn)識(shí)不深，環(huán)境保護(hù)意識(shí)淡薄。在生產(chǎn)、使用SF6氣體的環(huán)節(jié)中由于使用、管理不當(dāng)所造成的泄露及人為的排放相當(dāng)嚴(yán)重從國內(nèi)的SF6氣體回收裝置的生產(chǎn)及需求數(shù)量上來看，每年約70臺(tái)左右。而銷售量最大的還是簡易的抽真空、充氣裝置。究其原因，一是由于SF6氣體回收裝置的價(jià)格昂貴，每臺(tái)在15～30萬元人民幣之間，而國外進(jìn)口的價(jià)格更高，使其普及受到限制；二是除電器制造行業(yè)外，該裝置的利用率很低，一般只在設(shè)備安裝或檢修時(shí)使用，閑置時(shí)間長。作為SF6氣體使用量很大的高壓電器制造行業(yè)的電力部門，其SF6氣體回收裝置的使用和管理并不理想；尤其一些中、小企業(yè)根本沒有配備SF6氣體回收裝置。在電力行業(yè)，35kV 以下變電站幾乎沒有S6氣體回收裝置，有的地區(qū)是幾個(gè)變電站

共用一臺(tái)。SF6氣體的回收處理更差，廢氣幾乎都是一放了之或經(jīng)過簡單的過濾吸附而排放到大氣中。因?yàn)?，目前國?nèi)還沒有一家生產(chǎn)的SF6氣體回收裝置可對(duì)SF6氣體進(jìn)行再生處理。SF6氣體回收裝置的功能均是對(duì)電器設(shè)備進(jìn)行抽真空，將設(shè)備內(nèi)的SF6氣體回收至氣腔壓力為負(fù)133Pa ，同時(shí)將廢氣壓縮到儲(chǔ)氣罐中，儲(chǔ)氣罐的容量最大為500kg 。而這些回收的“廢氣”一般用于電器設(shè)備中零部件檢漏，很少有送回生產(chǎn)廠家對(duì)其進(jìn)行再生處理的。

二、六氟化硫的安全使用

1、SF6新氣中可能存在一定量的毒性分解物，在使用過程中要采用安全防護(hù)措施。

2、從鋼瓶中引出SF6氣體是必須使用減壓閥。

3、避免裝有SF6氣體的鋼瓶靠近熱源或受陽光暴曬。

4、使用過后的SF6氣體鋼瓶應(yīng)該關(guān)緊閥門，戴上瓶帽，防止剩余氣體泄漏。

5、戶外使用SF6氣體時(shí)，工作人員應(yīng)該在上風(fēng)向工作；室內(nèi)使用SF6氣體時(shí)要開啟通風(fēng)系統(tǒng)，并盡量避免和監(jiān)視SF6氣體的泄漏。

三、六氟化硫設(shè)備的運(yùn)行與維護(hù)

早陽變多數(shù)設(shè)備為GIS 設(shè)備。GIS 設(shè)備優(yōu)點(diǎn)繁多，但SF6氣體泄漏也是GIS 設(shè)備不可避免的。因此運(yùn)維人員在日常運(yùn)維工作中須加強(qiáng)巡視與監(jiān)管。

1、加強(qiáng)對(duì)GIS 設(shè)備的日常巡視，記錄每塊SF6氣體壓力表計(jì)數(shù)值，并觀察變化情況；

2、督促試驗(yàn)人員定期對(duì)GIS 設(shè)備進(jìn)行SF6氣體試驗(yàn)，確保SF6氣體成分正常；

3、進(jìn)出GIS 設(shè)備配電室，要先啟通風(fēng)設(shè)備15min 后方可進(jìn)入；

4、一旦發(fā)現(xiàn)有SF6氣體泄漏的情況，保持現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行通風(fēng)、防止人員中毒、觀察壓力情況。如若需要應(yīng)緊急斷開開關(guān)，確保人身、電網(wǎng)安全。

四、GIS 設(shè)備補(bǔ)氣與查漏

1、補(bǔ)充氣

SF6設(shè)備發(fā)生漏氣是不可避免的，按有關(guān)規(guī)定，SF6設(shè)備單個(gè)隔室年泄漏量應(yīng)小于1%,以此泄漏量計(jì)算，該隔室第一級(jí)報(bào)警需補(bǔ)氣的時(shí)間約為7年，若在7年內(nèi)發(fā)生漏氣報(bào)警，說明該格式的密封程度不合格。當(dāng)SF6設(shè)備發(fā)生氣體泄漏時(shí)，應(yīng)立即進(jìn)行補(bǔ)充氣，一般情況下，補(bǔ)充氣不需SF6設(shè)備停電，補(bǔ)充氣過程要注意如下幾點(diǎn)：

（1）充入的氣體首先要進(jìn)檢驗(yàn)合格。充氣小車管道最好抽真空，條件不允 許情況下也要用合格的SF6氣體沖管道2~3次。

（2） 環(huán)境濕度高低對(duì)補(bǔ)氣影響不大，但操作過程要注意充氣接口的清潔。 濕度高的情況下可用電熱吹風(fēng)對(duì)接口處進(jìn)行干燥。

（3）充氣前，最好調(diào)節(jié)充氣壓力與設(shè)備內(nèi)SF6氣體的壓力基本一致，再 接入充氣接口，充氣氣壓應(yīng)小于100 kPa為佳。禁止不經(jīng)減壓閥而直接用高壓充氣。

（4）充入設(shè)備內(nèi)的氣體壓力應(yīng)稍高于規(guī)定壓力，以補(bǔ)充今后氣體濕度測(cè)量所消耗的氣體量。補(bǔ)充氣的重量也要作好記錄，便于統(tǒng)計(jì)分析。

（5）充氣裝置平時(shí)保持0.02~0.1Mpa的正壓力；

（6）在管道連接完成前，禁止打開設(shè)備充氣閥門，避免造成設(shè)備大量漏氣；

（7）補(bǔ)充氣體時(shí)，工作人員應(yīng)集中精神觀察SF6壓力表值，避免設(shè)備內(nèi)充入過高氣體壓力，造成設(shè)備安全閥動(dòng)作而釀成設(shè)備事故。

2、查漏

SF6設(shè)備發(fā)生大量泄漏的現(xiàn)象極少見。若隔室發(fā)生補(bǔ)充氣報(bào)警后，又在30min 內(nèi)出現(xiàn)緊急隔離報(bào)警，或明顯聽到氣體泄漏聲音，說明隔室發(fā)生嚴(yán)重漏氣，應(yīng)采取緊急措施進(jìn)行隔離。大多數(shù)情況下，SF6設(shè)備都發(fā)生輕微泄露的。因此，在進(jìn)行補(bǔ)充氣后應(yīng)立即開展查漏工作。查漏過程要注意如下幾點(diǎn)：

（1）查漏工作要確保人生安全，保持安全距離，加強(qiáng)監(jiān)護(hù)。必要時(shí)要把設(shè)備停電后在進(jìn)行查漏工作。

（2）沒有檢漏儀時(shí)，可用發(fā)泡液（肥皂、洗發(fā)精）進(jìn)行查漏。嚴(yán)禁用含有腐蝕性的發(fā)泡液。發(fā)泡方法靈敏度不高，大體上只能發(fā)現(xiàn)0、1mL ／min 以上程度的漏氣量。

（3）在大風(fēng)的環(huán)境中或極微量漏氣時(shí)，可采用收集法，即用密閉袋把懷疑部分包扎起來，待一定時(shí)間后再使用檢漏儀測(cè)量袋內(nèi)SF6氣體的濃度

五、警惕六氟化硫電氣設(shè)備隱患

六氟化硫氣體具有優(yōu)良的理化性能、滅弧絕緣性能，抗電強(qiáng)度是空氣的2.5倍，在0.29兆帕壓力時(shí)的抗電強(qiáng)度就與變壓器油相近，并且六氟化硫氣體中不含氧氣，不存在觸頭等部位的氧化問題；六氟化硫設(shè)備的觸頭即使在大電流下遮斷，其磨損也極少。

1、六氟化硫氣體作為絕緣介質(zhì)的缺點(diǎn)

六氟化硫氣體本身雖無毒，但它的比重大，比空氣重5倍，往往積聚在地面附近，不易稀釋和擴(kuò)散，是一種窒息性物質(zhì)，有故障泄漏時(shí)容易造成工作人員缺氧，中毒窒息。

六氟化硫氣體在電場(chǎng)中產(chǎn)生電暈放電時(shí)會(huì)分解出氟化亞硫酸、氟化硫酸、十氟化二硫、二氧化硫、氟化硫、氫氟酸等近十種氣體。這些氟、硫化物氣體不但有毒，而且很多還有腐蝕性。如對(duì)鋁合金、瓷絕緣子、玻璃環(huán)氧樹脂等絕緣材料，能損壞它們的結(jié)構(gòu)；對(duì)人體及呼吸系統(tǒng)有強(qiáng)烈的刺激和毒害作用。六氟化硫氣體的這些缺點(diǎn)，構(gòu)成了六氟化硫電氣設(shè)備在安全防護(hù)方面的主要問題。

六氟化硫電氣設(shè)備適用范圍六氟化硫電氣設(shè)備檢修周期長，維護(hù)方便，占用地面和空間體積小。用六氟化硫氣體作為絕緣介質(zhì)制成的全封閉組合電氣設(shè)備，可以包括斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、互感器、母線、避雷器等元件，并且高壓帶電部分全部密封于鋼殼之中，無觸電危險(xiǎn)，提高了運(yùn)行的安全性。同時(shí)，由于密閉組合，避免了外界環(huán)境的影響，適合于大城市、工業(yè)密集區(qū)、嚴(yán)重污穢地區(qū)的變電所安裝使用。

六氟化硫電氣設(shè)備的安全防護(hù)工作人員不應(yīng)在防爆膜近前停留。六氟化硫設(shè)備的氣壓，國產(chǎn)設(shè)備一般約在(4.5～6) ×105帕壓力范圍之間，這個(gè)壓力屬于正常工作氣壓。當(dāng)電氣設(shè)備內(nèi)部發(fā)生故障后，有可能因產(chǎn)生二倍于工作壓力的高壓而使防爆膜破碎，含有二氧化硫、氫氟酸及氟化硫酸等毒腐成分的故障氣體將以很高的沖力噴出，此時(shí)，如果工作人員停留在防爆膜附近，無疑將受到侵害甚至危及生命。所以，巡視六氟化硫配電裝置設(shè)備時(shí)，即使發(fā)現(xiàn)了異常，也不應(yīng)在防爆膜近前停留，應(yīng)遵守《安規(guī)》和現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程的規(guī)定，先向值長或有關(guān)人員報(bào)告，進(jìn)行必要的組織和安全防護(hù)準(zhǔn)備，才能查證原因，采取針對(duì)措施。禁止工作人員在發(fā)現(xiàn)異常時(shí)，擅自盲目測(cè)試檢查。

主控制室與六氧化硫設(shè)備配電裝置室之間應(yīng)采取氣密隔離措施。所謂氣密隔離，就是在六氟化硫設(shè)備配電裝置室的門與主控通道的間隔處，為防止六氟化硫與空氣混合的氣體在正常情況下向主控方向擴(kuò)散，將其用特殊結(jié)構(gòu)的門密閉隔離開來的措施，以確保電氣值班人員的健康。

此外，六氟化硫設(shè)備配電裝置室應(yīng)遵守以下規(guī)定：進(jìn)入六氟化硫設(shè)備配電裝置室之前，應(yīng)將通風(fēng)機(jī)定時(shí)器扭至15分位置，先進(jìn)行強(qiáng)力通風(fēng)。通風(fēng)完畢，須用檢漏儀在規(guī)定的檢測(cè)地點(diǎn)測(cè)量六氟化硫氣體的含量，確證室內(nèi)空氣新鮮無問題。嚴(yán)格執(zhí)行現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程和規(guī)定，必須兩人進(jìn)入室內(nèi)巡視，以便于突然發(fā)生危險(xiǎn)情況時(shí)互相救助。為了保護(hù)人身和設(shè)備的安全，嚴(yán)禁一人進(jìn)入六氟化硫配電室內(nèi)從事檢修工作。

六氟化硫電氣設(shè)備中的氣體監(jiān)測(cè)如果六氟化硫電氣設(shè)備本身是合格的，那么，運(yùn)行的安全可靠性，在很大程度上將取決于安裝和調(diào)試質(zhì)量，以及怎樣對(duì)六氟化硫絕緣性能進(jìn)行合理的監(jiān)督檢查。六氟化硫氣體到貨后通過質(zhì)量檢驗(yàn)可以保證貨源質(zhì)量水分含量不超過規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。但灌氣后，如果設(shè)備組裝條件不夠完善，則機(jī)器壁上附著的水分，設(shè)備的固體絕緣及澆注物中間的水分，以及由于密封效果、填料不同透過的水分，經(jīng)過一段時(shí)間運(yùn)行后，它們可能釋放出來，使得六氟化硫設(shè)備的含水量出現(xiàn)變化。因此，針對(duì)實(shí)際情況，必須對(duì)六氟化硫設(shè)備中氣體的質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測(cè)。檢驗(yàn)周期時(shí)間是：灌裝后至投運(yùn)前的一次總體檢驗(yàn)，重點(diǎn)檢驗(yàn)空氣、水分和雜質(zhì)含量；運(yùn)行后以三個(gè)月為周期的含水量檢驗(yàn)，一般應(yīng)連續(xù)進(jìn)行三次周期性檢驗(yàn)；經(jīng)過檢驗(yàn)證明，六氟化硫氣體無變化，運(yùn)行已經(jīng)穩(wěn)定之后，則應(yīng)轉(zhuǎn)為以年為周期的含水量檢測(cè)。當(dāng)檢驗(yàn)出氣體成分有明顯變化時(shí)，往往是質(zhì)量和運(yùn)行問題的反應(yīng)，應(yīng)按規(guī)定進(jìn)行報(bào)告，必要時(shí)請(qǐng)專家診斷、鑒定或進(jìn)行有關(guān)質(zhì)量復(fù)核。

六氟化硫設(shè)備的通風(fēng)裝置要求為了防止正?；虍惓Ｇ闆r下泄漏的六氟化硫氣體對(duì)電氣工作人員的損害，要求：六氟化硫配電裝置室應(yīng)有強(qiáng)力通風(fēng)裝置，所裝設(shè)的通風(fēng)裝置應(yīng)有足夠大的抽取力量，能達(dá)到強(qiáng)力換氣效果；六氟化硫氣體比重大，因此，通風(fēng)裝置的風(fēng)口全部設(shè)置在各室貼近地面處，以使得六氟化硫氣體及其分解氣體得到快速排出。

六氟化硫電氣設(shè)備的事故處理六氟化硫電氣設(shè)備發(fā)生事故，是指

電氣設(shè)備絕緣介質(zhì)嚴(yán)重下降使內(nèi)部出現(xiàn)接地、短路、防爆膜破裂或設(shè)備本體密封出現(xiàn)問題使氣體嚴(yán)重泄漏的事故。當(dāng)六氟化硫電氣設(shè)備發(fā)生緊急事故時(shí)，泄漏報(bào)警裝置發(fā)出光、聲、音響信號(hào)，進(jìn)行處理時(shí)在安全方面應(yīng)注意以下內(nèi)容：

防止六氟化硫氣體漫延，必須將該系統(tǒng)所有通風(fēng)機(jī)全部開啟，進(jìn)行強(qiáng)力排換。電氣值班人員應(yīng)做好處理的組織準(zhǔn)備，穿好安全防護(hù)服併佩戴隔離式防毒面具、手套和護(hù)目眼鏡，采取充分的措施準(zhǔn)備后，才能進(jìn)入事故設(shè)備裝置室進(jìn)行檢查。

設(shè)備防爆膜破裂，說明內(nèi)部出現(xiàn)了嚴(yán)重的絕緣問題，電弧使設(shè)備部件損壞，引起內(nèi)部壓力超過標(biāo)準(zhǔn)。因此，必須停電進(jìn)行處理，查明事故原因，保障工作人員人身安全的前提下進(jìn)行處理。

認(rèn)真消除故障所造成的設(shè)備外部污染，應(yīng)使用六氟化硫的熔劑汽油或丙酮將其擦洗乾凈。進(jìn)行這項(xiàng)工作也應(yīng)按現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行規(guī)程的規(guī)定做好安全防護(hù)。