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摘要：SF6气体在制造安装过程或运行维护以及设备故障等原因，受到电和热的作用后发生裂解，进而产生氟化物、硫化物等有毒分解产物及杂质，这些杂质及分解产物中的酸性物质可引起设备材质的腐蚀；水分的存在，在一定条件下可能导致电气性能劣化，甚至造成严重设备事故；且SF6气体中的杂质成分均为毒性和腐蚀性极强的化合物，对人体危害极大。因此对SF6气体实施严格的质量监督与安全管理是确保设备可靠运行和人身安全的重要保证。
关键词：SF6气体；电气设备；带电检测
前言：SF6气体具有优良的灭弧和绝缘性能，正是凭借着这一优良的性能才能在诸多类型的电力高压设备中被广泛运用。在当前城市高速发展的形势下，由于城市规划部门的配电系统要求提供比常规的空气绝缘设备面积和容积小得多的紧凑设备，从而气体绝缘变电站得到了迅速发展，而SF6全封闭组合电器（GIS）凭借空间体积和占地面积小，这一优势，并被广泛运用在城市中心城区和工业密集区域的变电站建设中。因此，对SF6气体进行现场检测分析具有重大意义。
1、SF6气体在电弧作用下的分解
SF6气体化学性质极为稳定。纯SF6气体是无毒的，但其分解产物全都有毒。在大电流开断时由于强烈的放电条件，SF6会解离生成离子和原子团（基），而在放电过程结束时，大部分会重新复合成SF6，但其中一部分会生成有害的低氟化物。这些物质的反应能力极强，当有水分和氧气时，这些分解产物又会与电极材料、水分等反应生成复杂的多种化合物。SF6气体在电弧作用下分解的主要成分是SF4和电极或容器的金属氧化物，在有水分和氧气存在时，则会有SOF2、SO2F2、HF等化合物的生成。
2、SF6气体绝缘电气设备现场带电检测技术
带电检测是采用便携式测试装备（或仪器），在设备运行状态下，对设备状态量进行的现场检测，一般可分为接触式和非接触式两种。接触式带电检测通常要求将传感器固定在设备上，例如：特高频局放检测、超声波局放检测、SF6气体分解物检测、SF6气体微水测量、SF6气体泄漏检测等。非接触式带电检测的传感器与被测量设备间无物理结构的联系，例如红外线热像检测、SF6气体成像法检测等。
带电检测时，在传感器和设备间需要满足检测安全性和准确性，同时还要考虑其适应环境条件的要求。带电检测通常不对设备进行长时间的连续测量，而是短时的、定期的或临时的测量。
2.1、湿度检测技术
SF6气体绝缘性能优越，但是若其含有水分，则电气强度就会显著降低。在高温、强烈放电条件下，SF6气体中的水分可与其分解产物发生水解反应产生有害物质，这可能影响设备性能并危及运行人员的安全。
水分的主要来源：①SF6新气中固有的残留水分。
②SF6气体绝缘电器设备在制造运输、安装、检修过程中带入的水分。
③SF6气体绝缘电器设备的有机绝缘材料带入的水分。
④吸附剂带入水分。
⑤设备泄漏点渗入的水分。
⑥透过密封件渗入的水分。
SF6气体在温度高于200℃且含水量较高时，可能发生水解反应，生成SO2和HF。SO2可进一步与H2O反应生成亚硫酸。氢氟酸和亚硫酸都具有腐蚀性，可严重腐蚀电气设备。水分还会加剧低氟化物的水解，使金属氧化物水解生成剧毒物氟化亚硫酰，这对人体有很大危害。由于气体中的水分以水蒸气的形式存在，温度降低，可能在设备内部结露，附着在电极、绝缘子表面等，容易产生沿面放电而引起事故。
1-待测电气设备；2-气路接口（连接设备与仪器）；
3-压力表；4-仪器入口阀门；
5；测试仪器；6-仪器出口阀门（可选）
在湿度测量中有很多方法可以应用，目前电力系统常用的检测方法主要有电解法、阻容法、露点法。而露点法被普遍应用于电力充气设备带电检测技术中，其优点耗气量少，精度高，长期稳定。
检测原理：使被测气体在恒定的压力下，以一定流量经露点仪测定室中的抛光金属镜面，此镜面用人工方法冷却，当气体中的水蒸气随着镜面温度的逐渐降低而达到饱和时，镜面上开始出现露，此时所测量的镜面温度即为露点温度，通过露点温度求得所要求的气体含水量。
2.2 SF6气体分解物检测
SF6气体在电弧、局部放电或其他不正常工作条件作用下，SF6气体将生成SO2、H2S等分解产物。通过对SF6气体分解物的检测，达到判断设备运行状态的目的。
在正常运行的情况下，SF6气体不会发生分解，也不会与其他材料发生反应。但在放电或高温的作用下，SF6气体将会发生分解，并与其中的水分、氧气、金属蒸气等杂质反应生成多种含硫、含氟的化合物。设备内的有机绝缘材料裂解也会释放出少量的气体组分。分解产物的种类及含量与故障的类型、位置及程度有直接的关系。
当SF6电气设备内部存在故障时，故障区域的SF6气体和固体绝缘材料在热和电的作用下将裂解产生SO2、SOF2、SO2F2、H2S、CO、CO2、HF和CF4、C3F8等特征组分。因此检测这些特征组分的含量便可诊断出设备内部故障。
分解产物检测技术－电化学法
红外成像故障诊断法属于当前最新的SF6气体故障诊断方法，同传统的故障诊断技术相比，这一方法具有着不可比拟的技术优势。同时该方法还能够给我们的日常工作创造更大的社会效益和经济效益。
参考文献：
[1]李志新，杨照光，温定筠等SF6气体绝缘电气设备局部放电超声波检测与应用[J].电力科学与工程，2015，31（1）：20-26.
[2]段大鹏，王彦卿，江阳等.SF6气体绝缘开关设备典型绝缘缺陷的局部放电发展规律及诊断方法研究[J].电测与仪表，2017，54（8）：114-122.
论文作者:马静洁
论文发表刊物:《电力设备》2017年第36期
论文发表时间:2018/5/14
标签：气体论文; 水分论文; 设备论文; 分解论文; 产物论文; 电气设备论文; 测量论文; 《电力设备》2017年第36期论文;