六氟化硫分子式SF6,相對分子質量為146.06,常溫常壓下為無色、無味、無毒、無腐蝕性、不燃、不爆炸的氣體,密度約為空氣的5倍,標準狀態下密度為6.0886kg/立方米.在低溫和加壓情況下呈液態,冷凍后變成白色固體。升華溫度為-63.9℃,熔點-50.8℃,臨界溫度45.55℃,臨界壓力為3.759MPa。
液化六氟化硫溫度:六氟化硫在一個大氣壓下(即0.1MPa),液化溫度為-62℃;在1.2MPa壓力下,液化溫度為0℃;一般充入斷路器的六氟化硫氣體壓力為0.35~0.65MPa范圍(由充氣時的環境溫度具體確定),其液化溫度為-40℃。
六氟化硫電氣強度約為空氣的2.5倍,滅弧能力更高達空氣的100倍以上,所以在超高壓和特高壓的范疇內,它已完全取代絕緣油和壓縮空氣而成為唯一的斷路器滅弧媒質。
臨界溫度是氣體六氟化硫轉變成液化六氟化硫最高溫度,臨界壓力表示在這個溫度下出現液化所需的氣體壓力。六氟化硫只有在溫度高于45度以上時才能保持氣態,在通常使用條件下,它有變成液化六氟化硫可能性,因此,六氟化硫不能在低溫度和過低壓力下使用。
斷路器中出現液化六氟化硫的問題
現代六氟化硫高壓斷路器的氣壓在0.7Mpa 左右,而GIS 中除斷路器外其余部分的充氣壓力一般不超過0.45MPa 。,如果20℃ 時的充氣壓力為0.75MPa (相當于斷路器中常用的工作氣壓), 則對應的液化溫度約為-25℃ ,如果20℃ 時的充氣壓力為0.45MPa ,則對應的液化溫度為一40℃,可見一般不存在液化問題,只有在高寒地區才需要對斷路器采用加熱措施,或采用sF6-N2混合氣體來降低液化溫度。
防止六氟化硫氣體液化新措施的技術路線
在斷路器六氟化硫儲氣罐外部安裝一個加熱裝置,裝置由溫控器、交流接觸器、電熱器組成,由防液化六氟化硫管理系統綜合監控。使用交流220V電源,每相加熱功率為200W,當加熱裝置內部溫度低于-10℃時,裝置自動投入,開始加熱,熱量通過絕緣電加熱帶,以絕緣導熱的形式傳導至六氟化硫儲氣罐金屬外殼,再傳導給斷路器內部的六氟化硫氣體,加熱裝置外面用橡塑保溫材料密封起來,可以防止熱量散失,當加熱裝置內部溫度分別達到50℃時,溫控裝置自動停止,開始保溫。
六氟化硫的使用可以增加設備運行的安全性、縮小設備體積、延長設備壽命。近幾年,國家大力發展基礎電力行業,給六氟化硫廠家帶來了很大的市場機遇。