1.SF6气体有哪些化学和物理性质?
答:SF6气体是无色、无臭、无毒、不燃的惰性气体。它的化学性质非常稳定,在大气压下以及温度高达500℃的情况下,都具有高度的化学稳定性。一般认为,在电气设备允许的温度范围内,SF6对断路器的材料没有腐蚀作用,因此断路器的检修周期长,检修工作量少。在电弧高温作用下,很少量的SF6会分解为有毒的SOF2、SO2F2、SF4和SOF4等,但在电弧过零值后,很快又再结合成SF6。因此,长期密封使用的SF6,虽经多次灭弧作用,也不会减少或变质。电弧分解物的多少与SF6中所含水份有关,因此,把水份控制在规定值下是十分重要的。常用活性氧化铝或活性炭、合成沸石等吸附剂,清除水分和电弧分解产物。 SF6气体混入空气时,会使绝缘强度下降,因此断路器及其贮气设备应保持密封。 SF6容易液化,液化温度与压力有关,压力升高时液化温度也增高,所以SF6气体都不采用过高的压力,以使其保持气态。双压式断路器,高压侧压力为1.5MPa左右;单压式断路器,压力为0.3—0.5Mpa。
2.SF6气体有哪些电气特性?
答:(1)SF6分子很容易吸附自由电子,形成负离子,具有较强的电负性。但在一定电场下,这些离子很难积累足够的能量导致气体电离。同时因为气体中的自由电子减少,还降低了这些电子容易使气体被击穿的危害。因此,SF6气体具有良好的绝缘性能,在均匀电场中SF6的绝缘强度比空气大2—3倍,在0.3Mpa压力下,绝缘强度超过变压器油。但在不均匀电场中,其绝缘强度会下降,因此六氟化硫断路器的部件多呈同心圆状,以使电场均匀。 (2)SF6分子具有较强的电负性,使SF6具有强大的灭弧能力。因为SF6分子吸附自由电子后变为负离子,负离子容易和正离子复合形成中性分子,使电弧空间的导电性能很快消失。特别在电弧电流接近零值时,这种作用更加显著。如果例用SF6气体吹弧,使大量新鲜的SF6分子不断和电弧接触则灭弧更加迅速。由于SF6气体灭弧能力强,从导电电弧向绝缘体变化速度特别快,所以SF6断路器的开断电流大,开断时间短。在同一电压等级,同一开断电流和其它条件相同的条件下,SF6断路器的串联断口较少。(3)SF6气体是多原子的分子气体,在电弧高温下分解和电离的情况非常复杂。SF6气体中弧心部分导热率低,温度高,电导率大,其外焰部分导热率高,温度低,电导率小,所以电弧电流几乎集中在弧心部分。因此,在SF6气体中,可以看到很细、很亮的电弧,几乎看不到外焰部位。这也是SF6气体灭弧时间短的原因之一。当电弧电流减小趋近于零值时,SF6分子此时电负性显著,从而使电流保持连续,可使细小的弧心一直存在到极小的电流范围。SF6电弧的这种特点,使断路器开断小电流时,也不会由于截流作用而产生操作过电压。