摘要：SF6断路器开断水平高、断口电压大、持续开断频率较多、无较大噪音，同时断路器形态小、体积轻、容量大、维修周期较长，这些是传统油断路器与压缩空气断路器所不及的，目前超高压范围内取缔了其他型号断路器。对此，笔者结合实践研究，就可能影响到SF6断路器安全稳定运行的微水超标原因与控制方法进行简要分析。
关键词：SF6断路器；微水超标原因；控制措施
SF6微水检验与泄漏点检查是SF6断路器检测的重要内容之一，若缺少对这些环节的重视将直接影响其稳定性，同时对生态环境造成污染。所以，变电站交接与运行过程中对SF6断路器微水检验与泄漏点检查应给予高度重视。
一、SF6气体微水超标危险性
常规状态下，SF6气体呈现无色无味，绝缘性良好、灭弧属性较高。但SF6气体水分含量过高，那么其断路器机构的电气强度也会有明显降低。SF6断路器多应用于室外环境下，如果温度环境较为恶劣，SF6气体内水分可能凝结于固体介质外层出现闪络，甚至导致断路器爆炸。纯净SF6气体在运行时遭到电弧放电将分化为氟、硫等化合物。如果气体内水分较多将会有氟、硫化合物和水反应形成较强的腐蚀氢氟酸、硫酸等化学成分，对断路器绝缘材料与金属材料腐蚀导致绝缘性降低，严重时可能发生爆炸，影响人们生命财产安全。尽管消除SF6断路器中SF6气体水分具有一定难度，不过了解SF6气体微水超标影响因素，制定有效方案，缩减SF6气体水分能够提升断路器稳定性。
总而言之，第一，如果水分浓度较高，当超出200℃后容易形成水反应，形成亚硫酸与氢氟酸，影响设备运行性能。第二，SF6在电弧影响下分解，因为水分加剧将会影响低氟化物水解，形成氟化亚硫酞；同时水分流入起到促进作用。第三，SF6被电弧分解为原子态S与F过程中，触头蒸发较多的金属Cu与W蒸汽。蒸汽和SF6高温下产生反应，形成金属氟化物与低氟化物，形成氟化亚硫酞、硫化氢等有毒物质，HF也能够与SiCO2构件反应，腐蚀固体构件外层。第四，在SF6气体内水分通常不会对开关设备的绝缘有着直接影响，不过水呈现液态于绝缘件外层将降低绝缘件外层电阻，优化绝缘件电场。事实证明，依附于绝缘件外层水分让绝缘件沿面放电电压降低至无水时的80%。
二、SF6气体微水超标影响因素分析
第一，SF6气体新气不达标。导致新气难以达到标准要求原因有：制气厂对新气检测不规范、输送环境未达到标准要求、保存时间较长等。第二，断路器充气时带进水分。断路器充气过程中，相关人员若违规操作，例如：充气过程中气瓶没有倒置、管路接口潮湿等原因都可造成水分进入。第三，绝缘构件水分流入。生产商家在装配准备阶段，没有对绝缘件展开处理，确保绝缘件干燥。断路器在组装过程中，绝缘件与空气接触导致潮湿，从而将水分带入。第四，吸附剂带进水分。吸附剂对SF6气体内水分与不同分解物质有着较强的吸附水平，若吸附剂活化处理时间较短未完全干燥、安装过程中与空气接触受潮，吸附剂将带入一定数量的水分。第五，密封件带入水分。SF6断路器内SF6气体压力超出外部5倍，不过外部水分压力较高。比如：断路器充气压力在0.5MPa，SF6气体水分体积参数为30*10-6，水压力在0.5*30*10-6=1.5*10-5MPa。外部温度达到20℃后，湿度达到70%，那么水蒸气饱和压力在2.38*10-3*0.7=1.66*10-3MPa。因此，外部水压力超出内部水分100倍。水分子呈V型，等效分子直径只有SF6分子70%，渗透性较大。内外较大压差环境下，大气水分逐步经过密封构件流入断路器的SF6气体内。第六，断路器渗漏点带入水分。充气口、管路接头、法兰位置泄漏、铝铸件砂孔出现渗透点，也是水分带入断路器主要途径，空气内水蒸气可以沿着该途径渗透至设备内。由于该过程为动态形式，伴随着时间的推移带入的水分也越多。因此，带入SF6气体内水分占据比例也较大。
三、SF6断路器的微水超标控制方法
运行过程中，SF6断路器对SF6气体的微水量有着严格要求，由于其关乎着断路器运行稳定性。因此，做好SF6气体水浓度控制还应立足于多方面、全过程。接下来，笔者就SF6断路器微水超标控制方法提出几点可行性建议。
（一）严格控制SF6新气质量
结合有关要求，SF6新气应具备生产厂家名字、时间、批号、质量检验单等。新气达到指定地点后应结合要求展开二次检查，确定达到要求后方可应用。保存6个月以后的新气需再次进行微水量检验，达到要求后才可使用。SF6气体瓶需要放在通风良好、干燥区域，避免受到暴晒；同时不可有水分依附于阀门中。不符合要求的SF6新气气瓶与已经检查合格的气体气瓶需要分开摆放，防止错误使用。想要确保SF6气体新气质量与纯净度，充入断路器准备阶段就应展开细致的微水检验工作，达到SF6气体新气质量指标。
（二）加强绝缘件处理
绝缘构件出厂过程中，若缺少严格的密封包装，安装前没有进行干燥处理将导致绝缘构件释放水分，从而导致断路器含水量大比例上升微水含量超标。所以，绝缘件干燥处理后应做好严格密封，安装过程中没有安装的绝缘件需要保存在干燥氮气容器内。
（三）做好密封构件质量控制
应使用渗透性较小的密封构件并注重断路器密封面处理、安装质量控制，确保严谨密封。断路器法兰面与动密封要求使用双密封圈密封，这样不仅可以提高密封效果，有效缩减SF6气体漏气量，还能够避免将外部环境水分带入断路器内。
（四）提高吸附剂质量与充气操作
应使用高质量的吸附剂，在使用准备阶段需展开活化处理；安装过程中缩减外露在空气内的时间，以免吸附剂受潮。
选择适合的温度气候准备充气，同时根据相关标准要求与检修技术展开操作。充气管应使用聚四氟乙烯管，管内保持干净、干燥，充气前使用新的SF6气体清洁。注气完毕也要做好断路器检漏控制。SF6断路器运行时，当压力表在相同温度环境中前后2次读数的偏差在0.01--0.03MPa，要做好渗漏检查并找到渗漏位置。
（五）做好SF6气体微水量检测
装置安装结束充气24h后，展开SF6气体微水检测。设备接入电流后定期测量，直到保持稳固，此后间隔1-3年测量1次微水。如果微水量超出标准，应及时进行干燥处理。
结语：
总而言之，加强新气源头把控、断路器安装密封干燥等环节监督管理工作，定期做好SF6断路器微水检测与检漏工作，经过多个环节的控制就能确保断路器中SF6气体微水量达到标准要求。
参考文献：
[1]郑鸿城.220kV全封闭组合电器(GIS)微水分析及处理[J].通讯世界,2017(22).
[2]任军霞,石国强,王坤,梁康.分析LW8-35型SF6断路器微水超标原因[J].电子制作,2017(21).
[3]贾志辉,蒋曦,王伟,刘东亮.220kV组合电器SF_6微水超标原因分析及处理[J].河北电力技术,2017(02).
[4]李洪渊,黄经纬,石海珍,朱金康,石辉,王泽泽,金立军.基于流固双向耦合的GIS气室微水处理仿真研究[J].高压电器,2016(12).
[5]袁伟明.SF_6电流互感器微水超标分析及处理[J].中国科技信息,2016(23).
论文作者:张伯坤
论文发表刊物:《电力设备》2018年第3期
论文发表时间:2018/6/5
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