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?。籗F6斷路器及GIS （這里指SF6封閉式組合電器）、SF6負荷開關(guān)設(shè)備，SF6絕緣輸電管線，SF6變壓器及SF6絕緣變電站。在本講義種將重點介紹SF6氣體在GIS 設(shè)備中的一些運維方法和異常處理。

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)上認為是惰性氣體。但是當(dāng)含有SF4等雜質(zhì)時便變成有毒物質(zhì)。當(dāng)吸入高濃度SF6時可出現(xiàn)呼吸困難、喘息、皮膚和粘膜變藍、全身痙攣等窒息癥狀。

5、安全防護

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)境保護知識，對SF6氣體的理化性能了解不夠，對其給環(huán)境所造成的危害認識不深，環(huán)境保護意識淡薄。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氣體回收裝置的價格昂貴，每臺在15～30萬元人民幣之間，而國外進口的價格更高，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)備安裝或檢修時使用，閑置時間長。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)是幾個變電站

共用一臺。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。因為，目前國內(nèi)還沒有一家生產(chǎn)的SF6氣體回收裝置可對SF6氣體進行再生處理。SF6氣體回收裝置的功能均是對電器設(shè)備進行抽真空，將設(shè)備內(nèi)的SF6氣體回收至氣腔壓力為負133Pa ，同時將廢氣壓縮到儲氣罐中，儲氣罐的容量最大為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)廠家對其進行再生處理的。

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，工作人員應(yīng)該在上風(fēng)向工作；室內(nèi)使用SF6氣體時要開啟通風(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)備的運行與維護

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

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

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

3、進出GIS 設(shè)備配電室，要先啟通風(fēng)設(shè)備15min 后方可進入；

4、一旦發(fā)現(xiàn)有SF6氣體泄漏的情況，保持現(xiàn)場進行通風(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)備補氣與查漏

1、補充氣

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)備單個隔室年泄漏量應(yīng)小于1%,以此泄漏量計算，該隔室第一級報警需補氣的時間約為7年，若在7年內(nèi)發(fā)生漏氣報警，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，應(yīng)立即進行補充氣，一般情況下，補充氣不需SF6設(shè)備停電，補充氣過程要注意如下幾點：

（1）充入的氣體首先要進檢驗合格。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)境濕度高低對補氣影響不大，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)對接口處進行干燥。

（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，以補充今后氣體濕度測量所消耗的氣體量。補充氣的重量也要作好記錄，便于統(tǒng)計分析。

（5）充氣裝置平時保持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）補充氣體時，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)生補充氣報警后，又在30min 內(nèi)出現(xiàn)緊急隔離報警，或明顯聽到氣體泄漏聲音，說明隔室發(fā)生嚴重漏氣，應(yīng)采取緊急措施進行隔離。大多數(shù)情況下，SF6設(shè)備都發(fā)生輕微泄露的。因此，在進行補充氣后應(yīng)立即開展查漏工作。查漏過程要注意如下幾點：

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

（2）沒有檢漏儀時，可用發(fā)泡液（肥皂、洗發(fā)精）進行查漏。嚴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，可采用收集法，即用密閉袋把懷疑部分包扎起來，待一定時間后再使用檢漏儀測量袋內(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，抗電強度是空氣的2.5倍，在0.29兆帕壓力時的抗電強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

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，不易稀釋和擴散，是一種窒息性物質(zhì)，有故障泄漏時容易造成工作人員缺氧，中毒窒息。

六氟化硫氣體在電場中產(chǎn)生電暈放電時會分解出氟化亞硫酸、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)；對人體及呼吸系統(tǒng)有強烈的刺激和毒害作用。六氟化硫氣體的這些缺點，構(gòu)成了六氟化硫電氣設(shè)備在安全防護方面的主要問題。

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，提高了運行的安全性。同時，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，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，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)場運行規(guī)程的規(guī)定，先向值長或有關(guān)人員報告，進行必要的組織和安全防護準(zhǔn)備，才能查證原因，采取針對措施。禁止工作人員在發(fā)現(xiàn)異常時，擅自盲目測試檢查。

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：進入六氟化硫設(shè)備配電裝置室之前，應(yīng)將通風(fēng)機定時器扭至15分位置，先進行強力通風(fēng)。通風(fēng)完畢，須用檢漏儀在規(guī)定的檢測地點測量六氟化硫氣體的含量，確證室內(nèi)空氣新鮮無問題。嚴格執(zhí)行現(xiàn)場運行規(guī)程和規(guī)定，必須兩人進入室內(nèi)巡視，以便于突然發(fā)生危險情況時互相救助。為了保護人身和設(shè)備的安全，嚴禁一人進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)測如果六氟化硫電氣設(shè)備本身是合格的，那么，運行的安全可靠性，在很大程度上將取決于安裝和調(diào)試質(zhì)量，以及怎樣對六氟化硫絕緣性能進行合理的監(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)過一段時間運行后，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，針對實際情況，必須對六氟化硫設(shè)備中氣體的質(zhì)量進行監(jiān)測。檢驗周期時間是：灌裝后至投運前的一次總體檢驗，重點檢驗空氣、水分和雜質(zhì)含量；運行后以三個月為周期的含水量檢驗，一般應(yīng)連續(xù)進行三次周期性檢驗；經(jīng)過檢驗證明，六氟化硫氣體無變化，運行已經(jīng)穩(wěn)定之后，則應(yīng)轉(zhuǎn)為以年為周期的含水量檢測。當(dāng)檢驗出氣體成分有明顯變化時，往往是質(zhì)量和運行問題的反應(yīng)，應(yīng)按規(guī)定進行報告，必要時請專家診斷、鑒定或進行有關(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常或異常情況下泄漏的六氟化硫氣體對電氣工作人員的損害，要求：六氟化硫配電裝置室應(yīng)有強力通風(fēng)裝置，所裝設(shè)的通風(fēng)裝置應(yīng)有足夠大的抽取力量，能達到強力換氣效果；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，泄漏報警裝置發(fā)出光、聲、音響信號，進行處理時在安全方面應(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)機全部開啟，進行強力排換。電氣值班人員應(yīng)做好處理的組織準(zhǔn)備，穿好安全防護服併佩戴隔離式防毒面具、手套和護目眼鏡，采取充分的措施準(zhǔn)備后，才能進入事故設(shè)備裝置室進行檢查。

設(shè)備防爆膜破裂，說明內(nèi)部出現(xiàn)了嚴重的絕緣問題，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，必須停電進行處理，查明事故原因，保障工作人員人身安全的前提下進行處理。

認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。進行這項工作也應(yīng)按現(xiàn)場運行規(guī)程的規(guī)定做好安全防護。