淺析水分對SF6氣體及SF6設備的影響

左瑋，李震，郭財富，畢彩山

（國網雞西供電公司，黑龍江 雞西 158100）

淺析水分對SF6氣體及SF6設備的影響

Inf uence of Moisture on SF6 gas and SF6 equipment

左瑋，李震，郭財富，畢彩山

（國網雞西供電公司，黑龍江 雞西 158100）

SF6氣體是從水分中提取出來的，分析SF6設備的水分含量，研究SF6氣體內部水分的開關裝置設計，分析開關裝置存在的各種問題，研究SF6氣體中微水監測標準，采用合理的設備控制提高SF6氣體的特點，加強設備的維護和檢修，分析有效保護SF6氣體設備的維護方法。本文將針對水分對SF6氣體的設備影響進行具體分析，研究設備內部需要的水分來源，加強水分對SF6設備維護的方法。

水分；SF6氣體；維護監測

SF6氣體具有較強的電氣絕緣性能，被廣泛應用與高壓設備電氣中。隨著我國國民經濟快速穩定的發展，科學技術不斷進步，電網的內外建設和發展也逐步提升，設備的無油率提高。設備內部填充SF6氣體的高壓電氣，已經被電力系統廣泛的應用。SF6斷路器是具有絕緣閉合組的，在新建或改良的設備項目中SF6氣體作為絕緣滅弧介質，實現SF6氣體性質的改變。SF6氣體對設備的影響和維護檢修是重點部分,通過對SF6氣體的微量水檢測分析，確定檢漏。

1 SF6在水分的主要來源范圍

1.1 SF6內涵水分

在設備生產過程中常常會混入水分，是SF6新氣水份的主要來源。因為SF6綜合后，需要一定的加工時間，水洗、熱解、干燥，完成吸附等步驟，復雜的生產環節會造成水分遺留。SF6再生水分中，主要通過過濾器的吸附劑作用實現更換，向設備填充補氣的時候，水分就會進入到設備的內部，SF6氣瓶在長期存放過程中會出現密封性不嚴的問題，大氣中水分就會滲透到內部，造成SF6氣體的水含量迅速增加。

1.2 SF6在組裝過程中的水分

在設備組裝和維修拆卸過程中，可能會混入空氣，及時在設備組裝完畢后仍然會需要較高氮氣沖洗，確保真空干燥的作用，附著的設備內壁存在拉桿部件，這些部件上沒有進行烘干，就會造成水分。如果補充氣體的管道存儲方法不當，管道沖洗處理不合理，就會造成水分進入設備內部的現象。

1.3 吸附劑存在水分

在環氧樹脂澆筑過程中，SF6電氣設備中的固定絕緣材料中一般會含有0.1%~0.5%左右的水分，這些絕緣材料中的水分會隨著時間流逝，慢慢的釋放出來，造成吸附劑實效，對于增多的水分，設備無法進行吸收處理，造成SF6氣體內含有的水分量增多。

1.4 由密封薄弱環節滲透進入

因為SF6設備的內部氣體濕度和溫度直接由人工進行控制，這造成設備內部存在較低的氣體。內部的水蒸氣壓力較低，但大氣中的水蒸氣含量較高。在這樣高溫條件下，水分子會隨著高壓區向低壓區滲透，由于外接溫度的改變，造成水分子蒸汽差異逐步加大，導致大氣中的設備密封減弱，SF6分子的直徑為5×10-10m，水分的直徑有3×10-6m，所以SF分子會被水分子進入到設備中。

2 水分子對SF6設備可能產生的各種問題

2.1 絕緣材料會出現外露的現象

SF6氣體的內部含水量如果較高，就會造成絕緣材料外露，容易造成絕緣效果的降低，嚴重的會出現閃絡現象。經過電弧的影響，含水量會出現SF6氣體破壞的現象，多種水解從SF6氣體中出現，產生多種粉末狀的絕緣物質。其中CU2是具有較強的吸濕性作用，附著在絕緣表面，造成設備電壓的降低，設備金屬表面的腐蝕作用大，會造成設備壽命降低。

2.2 電弧作用的產生

含水量較高會影響SF6氣體，許多化合物的影響下電弧產生，影響SF6氣體的純度和精度，造成SF6氣體介質的復原數量減少，還有物質的分解物受到影響，還原受阻，造成SF6氣體的滅弧能力降低。

2.3 有毒氣體的產生

含水量較高，SF6氣體在二氧化物的作用下產生電弧，這些電弧產生的化合物都有毒，隨著水分的增加，化合物的含量增加，與其中的水分發生一些反應，造成毒氣進一步加深。

2.4 SF6氣體受溫度的影響

SF6氣體是穩定的，只要溫度不超過500 ℃，都不會出現變化，但當在水分含量較高的時候，溫度高于200 ℃就會出現水解的反應，生成有毒有害氣體。腐蝕性最強的當屬HF，對于絕緣材料和金屬材料的腐蝕性最大，在溫度較低的時候會在金屬表面凝聚露水，在絕緣表面可能產生沖擊放電的事故。

3 SF6氣體的水分解控制辦法

3.1 SF6氣體需要嚴格的控制，防止新氣體超出國家標準

在運行過程中，需要逐步提高SF6的氣體含水量，不可超過國家規定的SF6氣體運行標準，補充的SF6氣體應當存放在一年以上的氣瓶。使用前，需要對氣體進行微水含量測定，國家要求的新SF6氣體含量不可超過5 ppmw。

3.2 完善SF6電氣的組裝和維護

安裝檢測人員需要保證部件的清潔，因為污物在絕緣表面存在的時候，會造成電阻降低數量等級，導致絕緣器件的電壓大大下降。經過試驗理論證明，可以利用丙酮清理表面，確保絕緣器件的合理性，保持良好的補氣管道，防止水分進入設備內部。

3.3 提高SF6設備的密封效果

將SF6設備裁量質量、密封部分的部位結構進行改善，提高材料的密封效果，防止水分滲入到設備內部，提高設備的干燥效果。避免使用含有較高水分的絕緣材料設備，使用吸附劑加強設備的干燥處理，防止出現受潮的現象，提高SF6設備的內部吸附作用，確保設備的烘干效果。在高溫作用下，需要烘干的時間溫度在12 h左右，當溫度升高到300 ℃的時候，需要烘干5 h左右。烘干過程中的吸收劑需要防止在密封的干燥容器內，將氣體冷卻到室溫后快速置于設備內部，暴露在空氣中的時間不可高于8 min。

3.4 工藝檢修

安裝檢修人員需要嚴格的遵守相關工藝設備的制造要求，通過組裝或維修的方法，對對面進行防水密封處理，使用密封膠對封面進行螺旋加固，提高的均勻緊密固定程度，確保密封性的良好，防止因為水汽經SF6設備的薄弱環節，滲透到設備的內部。及時對設備進行檢修處理，加強設備工藝的部件銜接性，確保工藝檢修的合理性。

4 結語

綜上所述，水分對SF6氣體具有極大的影響，SF6氣體內部的含水量與SF6氣體絕緣強度、高度有一定的影響，良好的絕緣性會造成設備的穩定安全運行。在SF6設備中，加強SF6氣體的微水含量的處理，將SF6氣體內部的水分分子含量控制在標準要求范圍內，降低SF6氣體對設備的影響，從而有效的降低設備的水分含量，提升SF6氣體的絕緣強度，確保絕緣穩定性，加強設備的安全運行效果。

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1009-797X (2015) 24-0096-02

A

10.13520/j.cnki.rpte.2015.24.038

左瑋（1972-），男，畢業于東北電力大學，本科學歷，高級工程師，從事電氣設備檢修試驗工作。

2015-11-03