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淺談SF6斷路器的微水超標原因及控制措施
六氟化硫斷路器具有斷口電壓高、開斷能力、允許連續(xù)開斷的次數(shù)較多，噪聲低和無火花危險，而且斷路器尺寸小,、重量輕、容量大、不需要維修或少維修,。這些優(yōu)點使傳統(tǒng)的油斷路器和壓縮空氣斷路器無法與其相比,，在超高壓領域中幾乎全部取代了其他類型斷路器；另外在中壓配電方面,，六氟化硫斷路器具有在開斷容性電流時不重燃,，以及開斷感性電流時不產(chǎn)生過電壓等優(yōu)點，正逐步取代其他類型的斷路器,。六氟化硫斷路器的優(yōu)良性能得益于SF6氣體良好的滅弧特性,。SF6是無色、無味,、無毒,，不可燃的惰性氣體，具有優(yōu)異的冷卻電弧特性,，介電強度遠遠超過傳統(tǒng)的絕緣氣體,。在均勻電場下，SF6的介質強度為同一氣壓下空氣的2.5—3倍,，在4個大氣壓,，其介質電強度與變壓器油相當。由于SF6的介質強度高,，對相同電壓級和開斷電流相近的斷路器,，SF6的串聯(lián)斷口要少。例如：220kV少油斷路器要4個斷口,，500kV少油開關要6-8個斷口,，而220kVSF6斷路只要1個斷口，500kVSF6斷路器只要3-4個斷口,。一是因為SF6的分子量大,，比熱大，其對流的傳熱能力優(yōu)于空氣,，二是SF6在高溫下的分解特性，在分解反應過程中吸收能量,。SF6這種優(yōu)良導熱性能,，是形成SF6滅弧性能的原因之一；另外,，SF6吸附自由電子而形成負離子的現(xiàn)象也是其成為優(yōu)良滅弧介質的原因,。
2 SF6氣體微水超標的危害性
常態(tài)下，SF6氣體無色無味,，有良好的絕緣性能和滅弧性能,，一旦大氣中的水分浸入或固體介質表面受潮，則電氣強度會顯著下降。斷路器是戶外設備,，當氣溫驟降時,，SF6氣體過量水可能會凝結在固體介質表面而發(fā)生閃絡，嚴重時造成斷路器發(fā)生爆炸事故,。純凈SF6氣體,，在運行中，受電弧放電或高溫后,，會分解成單體的氟,、硫和氟硫化合物，電弧消失后會又化合成穩(wěn)定的SF6氣體,。當氣體中含有水分時,，出現(xiàn)的氟硫化合物會與水反應生成腐蝕性很強的氫氟酸、硫酸和其他毒性很強的化學物質等,，危及維護人員的生命安全,，對斷路器的絕緣材料或金屬材料造成腐蝕，使絕緣劣化,，甚至發(fā)生設備爆炸,。
要*清除SF6斷路器內SF6氣體的水分是不可能的，但是掌握SF6氣體微水超標的原因,，采取相應的預防控制措施,，減少SF6氣體中的水分，可以保證和提高斷路器的安全運行可靠性,。
3 SF6氣體微水超標的原因
SF6氣體微水超標的原因,，主要有以下六個方面：
3.1 SF6氣體新氣的水分不合格。造成新氣不合格的原因,，一是制氣廠對新氣檢測不嚴格,，二是運輸過程中和存放環(huán)境不符合要求，三是存儲時間過長,。
3.2 斷路器充入SF6氣體時帶進水分,。斷路器充氣時，工作人員不按有關規(guī)程和檢修工藝操作要求進行操作,，如充氣時氣瓶未倒立放置,；管路、接口不干燥或裝配時暴露在空氣中的時間過長工等導致水分帶進,。
3．3絕緣件帶入的水分,。廠家在裝配前對絕緣未作干燥處理或干燥處理不合格。斷路器在解體檢修時,，絕緣件暴露在空氣中的時間過長而受潮,。
3．4吸附劑帶入的水分,。吸附劑對SF6氣體中水分和各種主要的分解物都具有較好的吸附能力，如果吸附劑活化處理時間短,，沒有*干燥,，安裝時暴露在空氣中時間過長而受潮，吸附劑可能帶入數(shù)量可觀的水分,。
3.5透過密封件滲入的水分,。在SF6斷路器中SF6氣體的壓力比外界高5倍，但外界的水分壓力比內部高,。例如,，斷路器的充氣壓力為0 .5Mpa，SF6氣體水分體積分數(shù)為30×10-6,，則水的壓力為0.5×30×10-6=0.015×10-3Mpa,，外界的溫度為20℃時，相對濕度70%,，則水蒸氣的飽和壓力為2.38×10-3×0.7=1.666×10-3Mpa,，所以外界水壓力比內部水分高1.666×10-3/0.015×10-3=111倍。而水分子呈V形結構,，其等效分子直徑僅為SF6分子的0.7倍,，滲透力*，在內外巨大壓差作用下,，大氣中的水分會逐漸通過密封件滲入斷路器的SF6氣體中,。
3.6 斷路器的泄漏點滲入的水分。充氣口,、管路接頭,、法蘭處滲漏、鋁鑄件砂孔等泄漏點,，是水份滲入斷路器內部的通道,，空氣中的水蒸氣逐漸滲透到設備的內部 ，因為該過程是一個持續(xù)的過程,，時間越長,，滲入的水份就越多，由此進入SF6氣體中的水份占有較大比重,。
4 SF6氣體含水量的控制措施
運行中的SF6斷路器,，對于SF6氣體的微水量要求相當嚴格，因為它直接影響斷路器的安全運行,。如何降低運行中斷路器的SF6氣體含水量，可采取如下措施：
4.1控制SF6新氣質量關,。根據(jù)《安規(guī)》的規(guī)定,，SF6新氣應具有廠家名稱、裝灌日期、批號及質量檢驗單,。新氣到貨后應按有關規(guī)定進行復核,、檢驗，合格后方可使用,。存放半年以上的新氣,，使用前要檢驗其微水量和空氣，符合標準后方準使用,。SF6氣瓶放置在陰涼干燥,、通風良好地方，防潮防曬,，并不得有水分或油污粘在閥門上,，未經(jīng)檢驗合格的SF6新氣氣瓶和已檢驗合格的氣體氣瓶應分別存放，以免誤用,。
為了保證SF6氣體新氣的質量和純度,，充入斷路器之前進行微水測試，并要符合我國的SF6氣體新氣的質量標準,。
4．2 控制絕緣件的處理關,。絕緣件出廠時，如果沒有進行特殊密封包裝,，安裝前又未做干燥處理,，則絕緣件在運行中所釋放的水份將在氣體含水量占有很大比重。因此絕緣件干燥處理完畢后立即進行密封包裝,，在安裝現(xiàn)場未組裝的絕緣件應存放在有干燥氮氣的容器中,。
4.3控制密封件的質量關。采用滲透率小的密封件,，加強斷路器密封面的加工,、組裝的質量管理，保證密封良好,。斷路器法蘭面及動密封都用雙密封圈密封,，一可加強密封效果，減少SF6氣體的漏氣量,，二可減少外界水分進入SF6斷路器中,。
4.4控制吸附劑的質量關。采用吸附劑,，使用前進行活化處理,，安裝時盡量縮短暴露于大氣中的時間，減少吸附劑自身帶入的水分,。
4.5控制充氣的操作關,。應在晴朗干燥天氣進行充氣,，并嚴格按照有關規(guī)程和檢修工藝操作要求進行操作。充氣的管子必須用聚四氟乙烯管,，管子內部干燥,，無油無灰塵，充氣前用新的SF6氣體進行沖洗,。
4.6加強運行中SF6氣體檢漏關,。斷路器在運行中，當發(fā)現(xiàn)壓力表在同一溫度下前后兩次讀數(shù)的差值達到0.01-0.03Mpa時應全面檢漏,，找出漏點,。
4.7加強運行中SF6氣體微水量的監(jiān)視測量關。設備安裝完畢充氣24h后,，應進行SF6氣體微水量測量,，設備通電后每三個月測量一次，直至穩(wěn)定后,，以后每一至三年檢測一次微水量,。對于微水量超過管理標準的應進行干燥處理。
通過以上七個環(huán)節(jié)的嚴格管理,，可以控制SF6斷路器SF6氣體的微水量,。
5 結束語
SF6斷路器zui重要的監(jiān)測項目是含水量監(jiān)測和檢漏兩項。如果忽視對它的監(jiān)測,，其可靠性將會受到影響,，還會污染環(huán)境。因此,，對運行中SF6斷路器的微水的監(jiān)測和檢漏就備受關注