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SF6气体中微量水分的危害

编辑:恒电高测 浏览: 添加时间:2013-12-09 13:47

高压电器设备中,通常把SF6气体充到几个大气压下进行工作。而其中的SF6微量水分可能影响设备性能,并可能与若干SF6分解产物发生水解反应产生有害物质,因此国内外对于SF6气体中微量水分的分析、监测和控制都十分重视。

HDWS-262 触摸屏SF6精密微水仪

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a.水分引起高压电器设备的腐蚀

电器设备在运行中.往往会产生电弧,这收电弧虽然是瞬间的,可是所产生的温度却很高,约5000-7500K°,达到了等离子状态。在等离子状态下,SF6气体分子往往打成很多离子碎片。当电弧熄火时,这线离子大多数又重新组合成SF6分子,正负电荷消失,呈现中性状态。但有一小部分离子却形成了各种杂质,如SF4,SOF2,SOF,S2F2,SF2等等。由与SF6气体中含有水分,这收杂质又会与水分发生水解反应,形成了一系列的水解反应中间体,共同组成了非常复杂的体系。所以SF6气体中含水量的多少对电弧分解产物的组成及含硅和危害是相当大的。这些水解反应是:

如前所述,水解反应中间体有:SF6,SOF2,SOF4等等,而最终的反应结果大多都是生成HF和SO2当然SO2进一步与水作用还可产生H2SO3这些杂质都有很强的腐蚀性,尤其是HF活沈性很r5i,除了少数材料如聚四氟乙烯、聚三氛氯乙烯和蒙乃尔合金等可以防腐蚀外,其他大多数材料都可与之反应。当水分较多甚至于结露时,这些物质又迅速与水结合生成氢氟酸及亚硫酸,其腐蚀性就比它的气态形式强得多,破坏能力也成倍增加。

b.水分可造成高压电器设备绝缘能力下降。通常SF6气体中的微员水分是以水蒸汽形式存在的,当溢度下降时,有可能把气态的水凝结成液态的水(称为结麟),附着在另件 (如电极)表而上,从而造成绝缘件表面产生沿面放电而引起事故。如果温度低于0°C, 水燕汽凝聚结果就不是水而是固态的水(称为霜)。在这个状态下,对绝缘性能影响反而小,但要求气体中的含水最要足够小才能满足

气体中的水蒸汽在什么条件下凝结成液体水,什么条件下结冰呢?这要取决于体系内部水蒸汽的压力和它的密度在什么温度下达到饱和。如果在一个容器里水的液体与水蒸汽同时存在,这个体系就处于气一液平衡状态。这时的水燕汽压力称为饱和蒸汽压,水蒸汽密度称为饱和蒸汽密度。这两个参数与温度有关,因为它取决于水分子的热运动平衡关系,而与同一空间是否存在着其他介质(如SF6)无关。

在一个空间中存在着多种气体时,这个体系的总压力为各组分气体的分压之和,而某一维分的分压就是该组分在指定温度下单独存在于该空间时的压力。在高压电器中总压力就是SF6气体的压力各杂质组分的分压之和,由于杂质组分含量不多,所以它的分压可忽略不计,SF6气体的压力就代表这个体系的总压力。




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