六氟化硫（以下簡(jiǎn)寫(xiě)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。當前SF6氣體廣泛應用于電力系統中。SF6氣體用于4種類(lèi)型的電氣設備作為絕緣和滅??；SF6斷路器及GIS （這里指SF6封閉式組合電器）、SF6負荷開(kāi)關(guān)設備，SF6絕緣輸電管線(xiàn)，SF6變壓器及SF6絕緣變電站。在本講義種將重點(diǎn)介紹SF6氣體在GIS 設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制得。S+3F2→SF6

3、理化特性

六氟化硫在常溫常壓下為無(wú)色無(wú)臭無(wú)毒的氣體。不燃燒。對熱穩定，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℃以下很穩定。在250℃時(shí)與金屬鈉反應。沒(méi)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(méi)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℃) 。介電常數為：1002049(氣體，101.325kPa ，25℃) 。在21.1℃時(shí)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。但是當含有SF4等雜質(zhì)時(shí)便變成有毒物質(zhì)。當吸入高濃度SF6時(shí)可出現呼吸困難、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(wú)腐蝕性，可以使用不銹鋼、銅、鋁等通用材料。發(fā)生火災時(shí)可用水和砂土滅火。泄漏的氣體，可導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。

6、SF6氣體的使用現狀及存在的問(wèn)題

目前，尚有相當一部分人缺乏環(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)節中由于使用、管理不當所造成的泄露及人為的排放相當嚴重從國內的SF6氣體回收裝置的生產(chǎn)及需求數量上來(lái)看，每年約70臺左右。而銷(xiāo)售量最大的還是簡(jiǎn)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(jià)格昂貴，每臺在15～30萬(wàn)元人民幣之間，而國外進(jìn)口的價(jià)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，一般只在設備安裝或檢修時(shí)使用，閑置時(shí)間長(cháng)。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(mén)，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(méi)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(méi)有S6氣體回收裝置，有的地區是幾個(gè)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(guò)簡(jiǎn)單的過(guò)濾吸附而排放到大氣中。因為，目前國內還沒(méi)有一家生產(chǎn)的SF6氣體回收裝置可對SF6氣體進(jìn)行再生處理。SF6氣體回收裝置的功能均是對電器設備進(jìn)行抽真空，將設備內的SF6氣體回收至氣腔壓力為負133Pa ，同時(shí)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”一般用于電器設備中零部件檢漏，很少有送回生產(chǎn)廠(chǎng)家對其進(jìn)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(guò)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(yáng)光暴曬。

4、使用過(guò)后的SF6氣體鋼瓶應該關(guān)緊閥門(mén)，戴上瓶帽，防止剩余氣體泄漏。

5、戶(hù)外使用SF6氣體時(shí)，工作人員應該在上風(fēng)向工作；室內使用SF6氣體時(shí)要開(kāi)啟通風(fēng)系統，并盡量避免和監視SF6氣體的泄漏。

三、六氟化硫設備的運行與維護

早陽(yáng)變多數設備為GIS 設備。GIS 設備優(yōu)點(diǎn)繁多，但SF6氣體泄漏也是GIS 設備不可避免的。因此運維人員在日常運維工作中須加強巡視與監管。

1、加強對GIS 設備的日常巡視，記錄每塊SF6氣體壓力表計數值，并觀(guān)察變化情況；

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

3、進(jìn)出GIS 設備配電室，要先啟通風(fēng)設備15min 后方可進(jìn)入；

4、一旦發(fā)現有SF6氣體泄漏的情況，保持現場(chǎng)進(jìn)行通風(fēng)、防止人員中毒、觀(guān)察壓力情況。如若需要應緊急斷開(kāi)開(kāi)關(guān)，確保人身、電網(wǎng)安全。

四、GIS 設備補氣與查漏

1、補充氣

SF6設備發(fā)生漏氣是不可避免的，按有關(guān)規定，SF6設備單個(gè)隔室年泄漏量應小于1%,以此泄漏量計算，該隔室第一級報警需補氣的時(shí)間約為7年，若在7年內發(fā)生漏氣報警，說(shuō)明該格式的密封程度不合格。當SF6設備發(fā)生氣體泄漏時(shí)，應立即進(jìn)行補充氣，一般情況下，補充氣不需SF6設備停電，補充氣過(guò)程要注意如下幾點(diǎn)：

（1）充入的氣體首先要進(jìn)檢驗合格。充氣小車(chē)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(guò)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(jìn)行干燥。

（3）充氣前，最好調節充氣壓力與設備內SF6氣體的壓力基本一致，再 接入充氣接口，充氣氣壓應小于100 kPa為佳。禁止不經(jīng)減壓閥而直接用高壓充氣。

（4）充入設備內的氣體壓力應稍高于規定壓力，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，便于統計分析。

（5）充氣裝置平時(shí)保持0.02~0.1Mpa的正壓力；

（6）在管道連接完成前，禁止打開(kāi)設備充氣閥門(mén)，避免造成設備大量漏氣；

（7）補充氣體時(shí)，工作人員應集中精神觀(guān)察SF6壓力表值，避免設備內充入過(guò)高氣體壓力，造成設備安全閥動(dòng)作而釀成設備事故。

2、查漏

SF6設備發(fā)生大量泄漏的現象極少見(jiàn)。若隔室發(fā)生補充氣報警后，又在30min 內出現緊急隔離報警，或明顯聽(tīng)到氣體泄漏聲音，說(shuō)明隔室發(fā)生嚴重漏氣，應采取緊急措施進(jìn)行隔離。大多數情況下，SF6設備都發(fā)生輕微泄露的。因此，在進(jìn)行補充氣后應立即開(kāi)展查漏工作。查漏過(guò)程要注意如下幾點(diǎn)：

（1）查漏工作要確保人生安全，保持安全距離，加強監護。必要時(shí)要把設備停電后在進(jìn)行查漏工作。

（2）沒(méi)有檢漏儀時(shí)，可用發(fā)泡液（肥皂、洗發(fā)精）進(jìn)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(shí)，可采用收集法，即用密閉袋把懷疑部分包扎起來(lái)，待一定時(shí)間后再使用檢漏儀測量袋內SF6氣體的濃度

五、警惕六氟化硫電氣設備隱患

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(shí)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(wèn)題；六氟化硫設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(diǎn)

六氟化硫氣體本身雖無(wú)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(shí)容易造成工作人員缺氧，中毒窒息。

六氟化硫氣體在電場(chǎng)中產(chǎn)生電暈放電時(shí)會(huì )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(shù)脂等絕緣材料，能損壞它們的結構；對人體及呼吸系統有強烈的刺激和毒害作用。六氟化硫氣體的這些缺點(diǎn)，構成了六氟化硫電氣設備在安全防護方面的主要問(wèn)題。

六氟化硫電氣設備適用范圍六氟化硫電氣設備檢修周期長(cháng)，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備，可以包括斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、接地開(kāi)關(guān)、互感器、母線(xiàn)、避雷器等元件，并且高壓帶電部分全部密封于鋼殼之中，無(wú)觸電危險，提高了運行的安全性。同時(shí)，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、嚴重污穢地區的變電所安裝使用。

六氟化硫電氣設備的安全防護工作人員不應在防爆膜近前停留。六氟化硫設備的氣壓，國產(chǎn)設備一般約在(4.5～6) ×105帕壓力范圍之間，這個(gè)壓力屬于正常工作氣壓。當電氣設備內部發(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(shí)，如果工作人員停留在防爆膜附近，無(wú)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備時(shí)，即使發(fā)現了異常，也不應在防爆膜近前停留，應遵守《安規》和現場(chǎng)運行規程的規定，先向值長(cháng)或有關(guān)人員報告，進(jìn)行必要的組織和安全防護準備，才能查證原因，采取針對措施。禁止工作人員在發(fā)現異常時(shí)，擅自盲目測試檢查。

主控制室與六氧化硫設備配電裝置室之間應采取氣密隔離措施。所謂氣密隔離，就是在六氟化硫設備配電裝置室的門(mén)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，將其用特殊結構的門(mén)密閉隔離開(kāi)來(lái)的措施，以確保電氣值班人員的健康。

此外，六氟化硫設備配電裝置室應遵守以下規定：進(jìn)入六氟化硫設備配電裝置室之前，應將通風(fēng)機定時(shí)器扭至15分位置，先進(jìn)行強力通風(fēng)。通風(fēng)完畢，須用檢漏儀在規定的檢測地點(diǎn)測量六氟化硫氣體的含量，確證室內空氣新鮮無(wú)問(wèn)題。嚴格執行現場(chǎng)運行規程和規定，必須兩人進(jìn)入室內巡視，以便于突然發(fā)生危險情況時(shí)互相救助。為了保護人身和設備的安全，嚴禁一人進(jìn)入六氟化硫配電室內從事檢修工作。

六氟化硫電氣設備中的氣體監測如果六氟化硫電氣設備本身是合格的，那么，運行的安全可靠性，在很大程度上將取決于安裝和調試質(zhì)量，以及怎樣對六氟化硫絕緣性能進(jìn)行合理的監督檢查。六氟化硫氣體到貨后通過(guò)質(zhì)量檢驗可以保證貨源質(zhì)量水分含量不超過(guò)規定標準。但灌氣后，如果設備組裝條件不夠完善，則機器壁上附著(zhù)的水分，設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(guò)的水分，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間運行后，它們可能釋放出來(lái)，使得六氟化硫設備的含水量出現變化。因此，針對實(shí)際情況，必須對六氟化硫設備中氣體的質(zhì)量進(jìn)行監測。檢驗周期時(shí)間是：灌裝后至投運前的一次總體檢驗，重點(diǎn)檢驗空氣、水分和雜質(zhì)含量；運行后以三個(gè)月為周期的含水量檢驗，一般應連續進(jìn)行三次周期性檢驗；經(jīng)過(guò)檢驗證明，六氟化硫氣體無(wú)變化，運行已經(jīng)穩定之后，則應轉為以年為周期的含水量檢測。當檢驗出氣體成分有明顯變化時(shí)，往往是質(zhì)量和運行問(wèn)題的反應，應按規定進(jìn)行報告，必要時(shí)請專(zhuān)家診斷、鑒定或進(jìn)行有關(guān)質(zhì)量復核。

六氟化硫設備的通風(fēng)裝置要求為了防止正?；虍惓Ｇ闆r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有強力通風(fēng)裝置，所裝設的通風(fēng)裝置應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。

六氟化硫電氣設備的事故處理六氟化硫電氣設備發(fā)生事故，是指

電氣設備絕緣介質(zhì)嚴重下降使內部出現接地、短路、防爆膜破裂或設備本體密封出現問(wèn)題使氣體嚴重泄漏的事故。當六氟化硫電氣設備發(fā)生緊急事故時(shí)，泄漏報警裝置發(fā)出光、聲、音響信號，進(jìn)行處理時(shí)在安全方面應注意以下內容：

防止六氟化硫氣體漫延，必須將該系統所有通風(fēng)機全部開(kāi)啟，進(jìn)行強力排換。電氣值班人員應做好處理的組織準備，穿好安全防護服併佩戴隔離式防毒面具、手套和護目眼鏡，采取充分的措施準備后，才能進(jìn)入事故設備裝置室進(jìn)行檢查。

設備防爆膜破裂，說(shuō)明內部出現了嚴重的絕緣問(wèn)題，電弧使設備部件損壞，引起內部壓力超過(guò)標準。因此，必須停電進(jìn)行處理，查明事故原因，保障工作人員人身安全的前提下進(jìn)行處理。

認真消除故障所造成的設備外部污染，應使用六氟化硫的熔劑汽油或丙酮將其擦洗乾凈。進(jìn)行這項工作也應按現場(chǎng)運行規程的規定做好安全防護。