六氟化硫的介電性能

六氟化硫（SF6）的分子結構是六個氟原子圍繞一個中心硫原子，排列為八面體。六氟化硫由于其結合

距離小（0.158nm）和結合能高，具有良好的熱穩定性和化學穩定性。在150℃時，它不與水、酸、堿、

鹵素、氧、氫、碳、銀、銅和塑料等物質相互作用。它在500℃時仍然不分解。其臨界溫度為45.5℃，

臨界壓力為3.68MPa，相對介電系數為1.002（0.1MPa，25℃）。在臨界溫度以上，六氟化硫始終是一

種氣體。但在0.5MPa下，它應該在-30℃下流動。因此，六氟化硫的使用壓力不宜過高，不宜用于高寒

地區。六氟化硫分子中不含碳，這是其作為輕質滅弧介質的主要優點。六氟化硫中不含空氣，可以避免

氧化，用于斷路器時，可以顯著延長觸點的壽命。

六氟化硫可以在環境溫度下以氣態存在，而無需加熱。當壓力為+20℃，絕對壓力為22bar時，六氟化硫

為液體；當絕對壓力為28巴，溫度為+30℃時，六氟化硫為液體。六氟化硫不遵循理想氣體的原理。

六氟化硫的介電性質：六氟化硫是一種強電負性氣體。它的分子很容易被自由電子吸附形成負離子，削

弱了氣體中的碰撞電離過程。因此，其介電強度約為空氣的2.5倍（0.1MPa，均勻場）；在0.3~0.4MPa

下，其介電強度相當于0.1MPa下的普通絕緣油。因此，在高空墜落的情況下，它經常取代充油電纜中的

絕緣油。六氟化硫最突出的特點是其優異的滅弧性能，約為空氣的100倍，因為其分子在放電過程中吸收

了大量電子，導致電弧導電率迅速下降。六氟化硫氣體的有效電離系數（電子化系數和電子粘附系數之

差，即在電場力的作用下通過單位距離并與中性分子相容的電子數量）隨著電場的增加而急劇增加。因此，

在設計六氟化硫氣體絕緣裝置時，電極之間的電場應盡可能均勻，電極的表面處理應較高，安裝和運行時

應去除各種導電顆粒，以充分利用其優異的絕緣性能。

應用：由于六氟化硫具有優異的性能，自20世紀50年代末以來，它被廣泛用作高壓斷路器的滅弧介質和絕

緣介質。六氟化硫氣體絕緣金屬封閉復合裝置開發于20世紀60年代中期，占地面積比傳統配電裝置小得多

，運行不受環境條件的影響。因此，它不僅廣泛應用于水電站和受狀態限制的特高壓電力系統，而且開始

在城市配電網中使用。六氟化硫氣體絕緣管道母線介電損耗小，輸送能力大，不受高差限制，六氟化硫絕

緣電器還具有防火防爆的優點。

六氟化硫雖然無毒，但在電弧放電或電暈放電的作用下會降解，產生一些有毒的低氟化合物。一些低氟物

質會進一步釋放并產生高腐蝕性毒素，如氟化氫。因此，應采取保障措施，檢查運行中的六氟化硫高壓裝

置的含水量。維護人員應特別注意防病毒措施。一些降解氣體，如HF、SF4等，對含硅材料（如玻璃、電

瓷等）具有很強的腐蝕性，因此六氟化硫氣體絕緣裝置應避免使用含硅材料，環氧樹脂的填料不應使用二

氧化硅，而應使用氧化鋁。