气体介质的电气强度课件

气体介质的电气强度

1气体种类：空气和高介电强度气体（SF6气体）电压种类：持续作用电压（直流、交流）；冲击电

压（雷电冲击、操作冲击）电场分布：电极形状、间隙距离、电压极性；当间

隙距离相同时，电场越均匀击穿电压越高气体状态：一般要折算到标准大气状态气隙击穿特性的影响因素第一节

均匀和稍不均匀电场气隙的击穿特性31、均匀电场中的击穿电压：

a、分散性小直流、工频交流电压（也包括冲击电压）作用下击穿电压基本相同b、均匀电场中空气的电气强度大致为30kV(峰值)/cmd：间隙距离；

δ：空气相对密度；

Ub

击穿电压峰值一、持续作用电压下气隙的击穿特性U

=

24.55δd

+

6.66

经验公式为：(kV)b实验所得的

均匀电场空

气间隙的击

穿电压特性1、均匀电场气隙的击穿特性a、

与均匀电场相似，

分散性很小直流、工频交流（也包括冲击电压）

作用下，

击穿

电压基本相同b、

不同于极不均匀电场，

一旦出现自持放电，

立即导

致气隙击穿，

而不发生电晕现象c、

稍不均匀电场不对称时，

虽有极性效应，

但不明显d、

击穿电压和电场不均匀程度有极大关系，

越均匀击

穿电压越高2、稍不均匀电场中的击穿特性球间隙（高电压试验中

用来测量高电压幅值的

球隙测压器）和同轴圆

筒（高压标准电容器和

气体绝缘组合电器中的

分相封闭母线筒等）由两个直径相同的球电极构

成的气隙中，

电场不均匀度随着球间距d与球极直径D之比的增大而增加稍不均匀电场中的击穿特性实例a、当d

<D/4时，电场相当均匀

，其击穿特性与均匀

电场相似

，直流

、工频交

流（也包括冲击电压）

作

用下的击穿

电压大致相

同；b、当d

>D/4时，

电场不均

匀度增大

，击穿电场的分

散性增大直径为D

的球隙的击穿电压Ud

与气隙距离d的关系按电极的对称程度，主要有两种典型的极不均匀电场气隙：a、“棒

—

棒”气隙（“尖

—

尖”气隙）b、“棒

—

板”气隙（“尖

—

板”气隙）不同电压波形作用下，

差异明显，分散性大；在直流电压下，

极性效应明显，而在工频交流电压下

“饱和”现象明显。3、极不均匀电场的击穿电压显著特征：

极性效应平均击穿场强：正极性棒-板间隙：4.5kV/cm

负极性棒-板间隙：10kV/cm正极性棒-棒间隙：4.8kV/cm

负极性棒-棒间隙：5.0kV/cm（略微不对称）3、极不均匀电场的击穿电压a、

直流电压下的击穿电压3、极不均匀电场的击穿特性特点：1、棒-板间隙击穿总是在棒的极

性为正、电压达到峰值时发生，

击穿电压与直流电压下正极性击

穿电压相近2、除起始部分外，击穿电压与

距离近似成直线关系，但大间隙

下击穿电压有饱和趋势3、平均击穿场强棒-棒间隙：3.8kV(有效值)/cm棒-板间隙：3.35kV(有效值)/cmb、交流电场下的击穿电压“棒-棒”气隙

的工频击穿

电压要比“棒-

板”气隙高一

些，因为“棒-

棒”气隙的电

场要比“棒-

板”稍微均匀

一些d<1m时，棒棒和棒板几乎一样，但d增大后，

差别变

大；

显著特征：

“饱和”特性极不均匀电场的工频击穿电压和间隙距离的关系随着气隙长度增大，棒-板气隙的平均击穿场强

明显降低，即存在“饱和”现象极不均匀电场的工频击穿电压和间隙距离的关系1、

冲击电压波形a、

雷电冲击电压波OC为视在播前OF为视在播前时间

T1OG为视在半峰值时间

T2二、冲击电压作用下气隙的击穿特性国标规定：

T1

=

1.2μs

±

30%T2

=

50μs

±

20%（也称为波长时间）21TTb、操作冲击电压波国标规定：

T1

=

250μs

±

20%

T2

=

2500μs

±

60%21TT变化速度快、作用时间短，其有效作用时间是以微秒计的。对气隙施加冲击电压使气隙击穿，需要有两个

条件：（1）需要足够幅值的电压，引起电子崩并导致流

注和主放电的有效电子；（2）需要电压作用一定的时间，使放电得以发展

以致击穿。冲击电压的特点tL

=

tS

+

tf统计时延

ts

：从电压达到

Us

的瞬时起到气隙出现第一个有效电子止放电发展时间tf

：从形成第一个有效电子的瞬时起到到气隙完全击穿止升压时间

t0

：电压从零升到静态击穿

电压

Us

的时间放电时延特点：Usa、

小间隙、

均匀场：

tL

短，

ts占主要部分b、

大间隙、

极不均匀场：

tL

长，

tf

占主要部分

c、

随着冲击电压幅值的不断升高，

tL

将越来越短2、放电时延间隙中出现一个能引起电离过程并最终导致击穿的电子称为有效电子。统计时延服从统计规律的原因：

1）有效电子的出现具有统计特性，有些自由电

子被中和，有些可能扩散到间隙外2）有些电子虽然也引起电离过程，但由于各种

不利因素的巧合，电离可能中途衰亡而终止有效电子的定义工程上常采用50%冲击击穿电压（U50%

）来描述气隙的冲击击穿特性。50%冲击击穿电压（

U50%

）：在多次施加同一电

压时，导致其中半数气隙击穿的这一电压值。在均匀和稍不均匀电场中，气隙的U50%与静态击

穿电压Us相差不大，其冲击系数

β（U50%与Us之比）

接近1；而在极不均匀电场中，由于放电时延较长，其

冲击系数

β

均大于1。3、50%冲击击穿电压（U50%）同一个气隙，在峰值较低但延续时间较长的冲击电压作用下可能击穿，

而在峰值较高但延续时

间较短的冲击电压作用下可能反而不击穿。因此该气隙的耐电性能要用冲击电压峰值和击

穿时间两者共同来表示。4、气隙的伏秒特性气隙的伏秒特性绘制步骤：保持冲击电压波形不变，

逐级升高电压使气隙

发生击穿，

记录击穿电压

波形，

读取击穿电压值U与

时间t气隙的伏秒特性绘制1—下包线；

2—上包线；

3—50%伏秒特性工程上通常用平均伏秒特性或50%伏秒特性曲线表征气隙的冲击击穿特性，

在绝缘配合中伏秒特性有

重要意义。放电时间实际有分散性，

即在每级电压下可测得

不同的放电时间，

所以伏秒特性是如图所示的上下包线

为界的带状区域。气隙的伏秒特性应用t伏秒特性的应用Ubsa、极不均匀电场（大间隙）平均击穿场强较低，放

电时延较长，只有大大提

高电压，才能缩短放电时

延。伏秒特性曲线A向左上

角上翘不同电场气隙伏秒特性比较b、稍不均匀电场（小间隙）间隙各处场强相差不

大，一但出现电离，很快贯

穿整个间隙，放电时延短。伏秒特性曲线B只能在很

小的时间内向上翘不同电场气隙伏秒特性比较不同电场气隙伏秒特性比较两者配合，

S2可以保护S1

两者不能配合，

不能互相保护左图表示保护设备绝缘的伏秒特性1与保护间隙的伏秒特

性2配合的情况，这种配合完全正确，因为伏秒特性1的下包

线时时都在伏秒特性2的上包线之上，即任何情况下保护间

隙都会先动作从而保护了电气设备的绝缘伏秒特性的应用¾气隙的击穿特性与电压种类、电场分布形

式相关；¾极不均匀电场的击穿特性，具有明显的极

性效应和“饱和”现象；¾表征气隙冲击击穿特性的两种方式：50%冲

击击穿电压（U50%

）和气隙的伏秒特性小结1.简述均匀电场与稍不均匀电场的击穿特性。2.简述冲击电压作用下气隙的击穿特性。3.

什么是50%冲击击穿电压（U50%）？本节完思考题第三节

大气条件对气隙击穿特性的影响30前面介绍的不同气隙在各种电压下的击穿特性均对应于标准大气条件和正常海拔高度。由于大气的压力

、

温度

、

湿度等条件都会影响

空气的密度、电子自由行程长度、碰撞电离及附着

过程，所以也必然会影响气隙的击穿电压。海拔高度的影响亦与此类似，因为随着海拔高

度的增加，

空气的压力和密度均下降。31问题的引出正由于此，在不同大气条件和海拔高度下所得出的击穿电压实测数据都必须换算到某种标准

条件下才能互相进行比较。国标规定的大气条件：

压力：

p0=101.3kPa(760mmHg)；温度：

t0=20摄氏度或T0=293K；绝对湿度：

hc=11g/m3。32实验条件下的气隙击穿电压U与标准大气条件下的击穿电压

U0

之间关系：U

=

Kd

UKhKd

：空气密度校正因数Kh

：湿度校正因数上式不仅适用于气隙的击穿电压，也适用于外绝缘的沿面闪络电压。330在进行高压试验时，也往往要根据实际试验时的大气条件，将试验标准中规定的标准大气条件下的试验电压值换算得出实际应加的试验电压值。下面分别讨论各个校正因数的取值：¾对空气密度的校正¾对湿度的校正¾对海拔的校正34一、对空气密度的校正式中：

p

：气压,kPaT

：温度,K.空气密度与压力和温度有关。空气的相对密度：δ

=2

.

9p

T35在大气条件下，气隙的击穿电压δ随

的增大而提。实验表明，当δ处于0.95～1.05的范围内时，气隙的击穿电压几乎与δ

成正比，即此时的空气密

度校正因数

Kd

≈

δ，因而：U

≈

δU高036¾气隙不很长(例如不超过1m)时：该式能足够准确地适用于各种电场型式和各种电压类型下作近似的工程估算。U

≈

δU¾更长的空气间隙：

击穿电压与大气条件变化的

关系，并不是一种简单的线性关系，而是随电极

形状、电压类型和气隙长度而变化的复杂关系。037除了在气隙长度不大、电场也比较均匀或长度虽大、但击穿电压仍随气隙长度呈线性增大(如雷电冲击

电压)的情况下，上式仍可适用外，其他情况下的空气

密度校正因数应按下式求取：Kd

=

m

×

n式中指数m，n与电极形状、气隙长度、电压类型

及其极性有关，其值在0.4～1.0的范围内变化,具体取值国家标准中有规定。38大气中所含的水气分子能俘获自由电子而形成负离子，这对气体中的放电过程显然起着抑制作用，可见大气的湿度越大，气隙的击穿电压也会增高。二、对湿度的校正39¾在均匀和稍不均匀电场中，放电开始时，整个气

隙的电场强度都较大，电子的运动速度较快，不

易被水气分子所俘获，因而湿度的影响就不太明

显，可以忽略不计。例如用球隙测量高电压时，只需要按空气相对密度校正其击穿电压就可以了，而不必考虑湿度的影响。40¾在极不均匀电场中，湿度的影响就很明显了，这时可以用下面的湿度校正因数来加以修正：Kh

=

kω式中的因数k与绝对湿度和电压类型有关，

而

指数ω

之值则取决于电极形状、气隙长度、电压类型及其极性。41我国幅员辽阔，有不少电力设施(特别是输电线路)位于高海拔地区。随着海拔高度的增大，空气变得逐渐稀薄，大气压力和相对密度减小，因而空气的电气强度也将降低。海拔高度对气隙的击穿电压和外绝缘的闪络

电压的影响可利用一些经验公式求得。42三、对海拔的校正三、对海拔的校正我国国家标准规定：对于安装在海拔高于1000m、但不超过4000m处的电力设施外绝缘，其试

验电压U应为平原地区外绝缘的试验电压Up乘以海拔校正因数足

即：U

=

K

Ua

p而：

K

=

1

式中H

为安装点的海拔高度，单位是m。43aKa

1.

1

−

H

×

10−

4¾在不同大气条件和海拔高度下所得出的击穿电

压实测数据都必须换算到某种标准条件下才能互

相进行比较。¾对空气密度、湿度和海拔，分别有不同的校正

方法。小结44第四节

提高气体介质电气强度的方法45为了缩小电力设施的尺寸，总希望将气隙长度或绝缘距离尽可能取得小一些，为此就应采取措施

来提高气体介质的电气强度。从实用角度出发，要

提高气隙的击穿电压，主要采用两条途径：¾改善气隙中的电场分布，使之均匀；¾设法削弱和抑制气体介质中的电离过程。46电场分布越均匀，气隙的平均击穿场强越高。工程上，

改善电场分布主要采取的方法有：1、改进电极形状以改善电场分布2、利用空间电荷改善电场分布3、极不均匀电场中采用屏蔽改善电场分布一、改善电场分布一、改善电场分布47通过改进电极形状的方法来减小气隙中的最大电场强度，以改善电场分布，提高气隙的击穿

电压。如：a、增大电极的曲率半径b、消除电极表面的毛刺、尖角1、改进电极形状以改善电场分布48利用屏蔽来增大电极的曲率半径是一种常用的方法。以电气强度最差的“棒一板”气隙为例，如果在棒极的端部加装一只直径适当的金属球，就能有效地提高气隙的击穿电压。49a、增大电极的曲率半径许多高压电气装置的高压出线端(例如电力设备高压套管导杆上端)具有尖锐的形状，往往需要加装屏蔽罩来降低出线端附近空间的最大场强，提高电晕起始电压。屏蔽罩的形状和尺寸应选得使其电晕起始电压

Uc大于装置的最大对地工作电压Ug

.max

，即：U

>

U50b、消除电极表面的毛刺、尖角c

g

.max式中

Ec

：电晕放电起始场强。超高压输电线路上应用屏蔽原理来改善电场

分布以提高电晕起始电压的实例有：超高压线路

绝缘子串上安装的保护金具(均压环)、超高压线

路上采用的扩径导线等。51最简单的屏蔽罩当然是球形屏蔽极，它的半径U

R

=

g

.max

EcR

按下式选择：超高压线路绝缘子串上安装的保护金具(均压环)52由于极不均匀电场气隙被击穿前一定先出现电晕放电，所以在一定条件下，还可以利用放电本身所产生的空间电荷来调整和改善空间的电场分布，

以提高气隙的击穿电压。2、利用空间电荷改善电场分布53由于气隙中的电场分布和气体放电的发展过程都与带电粒子在气隙空间的产生、运动和分布密切有关，所以在气隙中放置形状和位置合适、能阻碍带电粒子运动和调整空间电荷分布的屏障，也是提高气体介质电气强度的一种有效方法。3、采用屏障改善电场分布（极不均匀电场）54屏障用绝缘材料制成，但它本身的绝缘性能无关紧要，重要的是它的密封性(拦住带电粒子的能力)。它一般安装在电晕间隙中，其表面与电力线垂直。屏障的作用取决于它所拦住的与电晕电极同号的空间电荷，这样就能使电晕电极与屏障之间的空间电场强度减小，从而使整个气隙的电场分布均匀化。55如图所示

，

虽然这时屏障与另一

电极之间的空

间电场强度反而增大了

，

但其电场形状变得更象两

块平板电极之间的均匀电

场

，所以整个气隙的电气强度得到了提高。56在冲击电压下，屏障的作用要小一些，因为这时积聚在屏障上的空间电荷较少。显然，屏障在均匀或稍不均匀电场的场合

就难以发挥作用了。57工程上，

主要采取的方法有：1、

采用高气压2、

采用强电负性气体3、

采用高真空58二、消弱或抑制电离过程二、消弱或抑制电离过程在常压下空气的电气强度是比较低的，约为30kV/cm。即使采取上述各种措施来尽可能改善电场，

其平均击穿场强也不可能超越这一极限，

可见常压下空气的电气强度要比一般固体和液体介质的电气强度低得多。11、采用高气压59如果把空气加以压缩，使气压大大超过0.1MPa(1atm)，那么它的电气强度也能得到显著的提高。这主要是因为提高气压可以大大减小电子的

自由行程长度，从而削弱和抑制了电离过程。如能在采用高气压的同时，

再以某些高电气

强度气体（例如SF6气体）来代替空气，那就能获

得更好的效果。601、采用高气压右图为不同气压的空

气

和

SF6

气

体

、

电

瓷、变压器油、高真空

等的电气强度比较。从

图上可以看出：2.8MPa

的压缩空气具有很高的

击穿电压。1、采用高气压1-空气，

气压为2.8MPa

2-SF6，

0.7Mpa

3-高真空

4-变压器油

5-电瓷

6-SF6,0.1Mpa

7-空气,0.1Mpa61但采用高气压会对电气设备外壳的密封性和

机械强度提出很高的要

求，往往难以实现。如果

用SF6

来代替空气，为了

达到同样的电气强度，只

要采用0.7MPa左右的气压1-空气，

气压为2.8MPa

2-SF6，

0.7Mpa

3-高真空

4-变压器油

5-电瓷

6-SF6,0.1Mpa

7-空气,0.1Mpa62就够了。有一些含卤族元素的强电负性气体电气强度特别高，因而可称之为高电气强度气体。采用这些气体来替换空气，可以大大提高气隙的击穿电压，甚至在空气中混入一部分这样的气体也能显著提高其电气强度。2、采用高电气强度气体63但仅仅满足高电气强度是不够的，还必须满足以下条件：¾液化温度要低，这样才能同时采用高气压；¾良好的化学稳定性，出现放电时不易分解、不

燃烧或爆炸、不产生有毒物质；¾生产不太困难，价格不过于昂贵64SF6

同时满足以上条件，而且还具备优异的灭弧能力，其他有关的技术性能也相当好，因此SF6及其混合气体在电力系统中得到了广泛应用。65采用高真空也可以减弱气隙中的碰撞电离过程而显著提高气隙的击穿电压。在电力设备中实际采用高真空作为绝缘媒质的

情况还不多，主要因为在各种设备的绝缘结构中大

都还要采用各种固体或液体介质，它们在真空中都

会逐渐释出气体，使高真空难以长期保持。3、采用高真空66目前高真空仅在真空断路器中得到实际应用，真空不但绝缘性能较好，而且还具有很强的灭弧能力，所以用于配电网中的真空断路器还是很合适的。67¾球形屏蔽极可以显著改善电场分布，提高气隙的击穿电压；¾在气隙中放置形状和位置合适、能阻挡带电粒子运动和调整空间电荷分布的屏蔽，可明显提高

气隙击穿电压；¾高气压和高强度气体相结合是一种有效的气体绝缘形式；¾高真空气体主要用于配电网真空断路器中。68小结1.大气条件下如何考虑空气密度、湿度和海

拔对气隙击穿电压的影响？2.工程上，改善电场分布主要采取的方法有

哪些？3.提高气隙的击穿电压，主要采用的途径。4.消弱或抑制电离过程，工程上主要采取的

方法有哪些？思考题本节完69第五节

六氟化硫和气体绝缘电气设备71一、六氟化硫的绝缘性能二、六氟化硫理化特性方面的若干问题三、六氟化硫混合气体四、气体绝缘电气设备主要内容72¾20世纪60年代开始作为绝缘媒质和灭弧媒质使用于某些电气设备(首先是断路器)中；¾至今已是除空气外应用最广泛的气体介质。六氟化硫(SF6)气体的使用历史73SF6

的电气强度约为空气的2.5倍，灭弧能力更高达空气的100倍以上，所以在超高压和特高压的范畴内，它已完全取代绝缘油和压缩空气而成为唯一的断路器灭弧媒质。六氟化硫(SF6)气体的电气强度74目前SF6不但应用于单一电力设备，如：SF6断路器、气体绝缘变压器等。也被广泛采用于将多种变电设备集于一体并密闭充SF6气体的容器之内的封闭式气体绝缘组合电

器（GIS）和充气管输电线等装置中。六氟化硫(SF6)气体在电力系统中的应用75SF6具有较高的电气强度，主要是因为其具有很强的电负性，容易俘获自由电子而形成负离子(电子附着过程)，电子变成负离子后,其引起碰撞电离的能力就变得很弱，因而削弱了放电发展过程。一、SF6的绝缘性能76在设计以

SF6

气体作为绝缘的各种电气设备时，应尽可能使气隙中的电场均匀化，采用屏蔽等措施以

消除一切尖角处的极不均匀电场，使

SF6

优异的绝缘

性能得到充分的利用。77与均匀电场中的击穿电压相比，SF6在极不均匀电场中击穿电压下降的程度比空气要大得多。SF6

优异的绝缘性能

只有在电场比较均匀的场合才能得到充分的发挥。电场的不均匀程度对SF6电气强度的影响SF6

电负性气体中的碰撞电离和放电过程时，除了考虑第一章中所说的α

过程外，还应计及电

子附着过程，它可用一个与电子碰撞电离系数

α

的定义相似的电子附着系数η

来表示，

η

的定义

是一个电子沿电场方向运动1cm的行程中所发生的

电子附着次数平均值。可见在电负性气体中的有−α

=

α

−η78(一)均匀和稍不均匀电场中SF6的击穿效碰撞电离系数

应为：这时应该注意：在一般气体中，正离子数等于新增的电子数；而在电负性气体中，正离子数等于新增的电子数与负离子数之和。所以在汤逊理论中自持放电条件：

γ

(

e

α

d

−

1

)

≥

1不能将式中的

α

简单地用(α-η)来代替而得出电负性气体的自持放电条件。79由于强电负性气体在实用中所处条件均属于流注放电的范畴，所以这里不再讨论其汤逊自持

放电条件，而直接探讨其流注自持放电条件。均

匀电场中电负性气体的流注自持放电条件为：(α

−η)

=

K实验研究证明：对于SF6气体，常数K=10.580也遵循巴申定律。它在0.1MPa(1atm)下的击穿场强

Eb

=

≈

88.5kV

/

cm

，几乎是空气的81可以用下式计算：Ub

=

88.5pd

+

0.38

(kV)式中：

p-气压，Mpa，

d-极间距离，mm6SF6气体的击穿电压的计算上式表明，在均匀电场中SF6气体的击穿3倍。前面已经提到，在气体绝缘电气设备中最常见的

是稍不均匀电场气隙，例如

同轴圆筒间的气隙。左

图给

出R/r=1.67～4

．06

的

同轴圆筒中SF6

的击穿场强Eb与

气压p的关系曲线，由图中可

见击穿场强并不与气压成正

比，而是增加得少一些。82在

极

不

均

匀

电

场中，

SF6气体的击穿有

异常现象，主要表现在

以下两个方面：¾如图所示，首先是工

频击穿电压随气压的变

化曲线存在“驼峰”；(二)极不均匀电场中SF6的击穿83¾其次是驼峰区段内的

雷电冲击击穿电压明显

低于静态击穿电压，其

冲击系数可低至0．6左

右，如右图所示。84虽然驼峰曲线在压缩空气中也存在，但一般要在气压高达1MPa左右才开始出现，而在SF6

气体中，驼峰常出现在0.1～0.2MPa的气压下，即在工作气压以下。因此，

在进行绝缘设计时应尽可能设法避免极不均匀电场的情况。85极不均匀电场中SF6气体击穿的异常现象与空间电荷的运动有关。我们知道，空间电荷对棒极的屏蔽作用会使击

穿电压提高，但在雷电冲击电压的作用下，空间电

荷来不及移动到有利的位置，故其击穿电压低于静

态击穿电压；气压提高时空间电荷扩散得较慢，因

此在气压超过0.1～0.2MPa时，

屏蔽作用减弱，

工

频击穿电压会下降。8687极表面缺陷和导电微粒。1、

电极表面缺陷右图表示电极表面

粗糙度Ra对SF6

，气体电

气强度Eb的影响。气体绝缘电气设备的设计场强值远低于理论击穿场强，这是因为有许多影响因素会使它的击穿场

强下降。此处仅介绍其中两种主要影响因素，即电（三）影响击穿场强的其它因素（三）影响击穿场强的其它因素可以看出：GIS的工作气压越高，则Ra

对Eb

的影响越大，因而对电

极表面加工的技术要求

也越高。电极表面粗糙度大时，表面突起处的局部电场强度要比气隙的平均电场强度大得多，因而可在宏1、电极表面缺陷观上平均场强尚未达到临界值时就诱发击穿。88除了表面粗糙度外，电极表面还会有其它零星的随机缺陷，电极表面积越大，这类缺陷出现的概

率也越大。所以电极表面积越大，SF6气体的击穿

场强越低，这一现象被称为“面积效应”。2、

导电微粒设备中的导电微粒有两大类，即固定微粒和自

由微粒，前者的作用与电极表面缺陷相似，而后者

因会在极间跳动而对SF6气体的绝缘性能产生更大

的不利影响。89气体要作为绝缘媒质应用于工程实际，不但应具有高电气强度，而且还要具备良好的理化特性。

SF6气体是唯一获得广泛应用的强电负性气体的原

因即在于此。下面对

SF6气体实际应用中的理化特

性作一介绍：1、液化问题2、

毒性分解物3、

含水量二、六氟化硫理化特性方面的若干问题90现代SF6高压断路器的气压在0.7MPa左右，而GIS中除断路器外其余部分的充气压力一

般不超过

0.45MPa。如果20°

C时的充气压力为0．

75MPa(相当

于断路器中常用的工作气压），则对应的液化温度约

为-25

°

C，如果20

°

C时的充气压力为0.45MPa，则对应的液化温度为-40

°

C，可见一般不存在液化问

题，只有在高寒地区才需要对断路器采用加热措施，

或采用SF6-N2混合气体来降低液化温度。911、液化问题纯净的SF6气体是无毒惰性气体，180摄氏度以下时它与电气设备中材料的相容性与氮气相似。

但SF6

的分解物有毒，并对材料有腐蚀作用，因此

必须采取措施以保证人身和设备的安全。2、毒性分解物92使SF6气体分解的原因：电子碰撞、

热和光辐射.在电气设备中引起分解的原因主要是前

两种，它们均因放电而出现。大功率电弧

（断路器触头间的电弧或GIS等设备内部的

故障电弧）的高温会引起SF6气体的迅速分

解，而火花放电、电晕或局部放电也会引起

SF6气体的分解。93通常采用吸附剂

吸附剂主要有两方面作用：

吸附分解物和吸附水分常用的吸附剂有：

活性氧化铝和分子筛通常吸附剂的放置量不小于SF6气体重量的10%。针对SF6气体毒性分解物的措施94水分是SF6气体中危害最大的杂质，因为：¾水分会影响气体的分解物¾与HF形成氢氟酸，引起材料的腐蚀与导致机

械故障¾低温时引起固体介质表面凝露，使闪络电压

急剧降低3、含水量95控制气体含水量的措施：¾避免在高湿度气体条件下进行装配工作；

¾安装前所有部件都要经过干燥处理；

¾保证良好的密封，否则会使设备内的SF6

气体泄漏到大气中去，而大气中的水气也