更新時(shí)間:2022-07-19 09:03:14作者:佚名
六氟化硫(SF6)的分子結(jié)構(gòu)
六氟化硫(SF6)的分子結(jié)構(gòu)是六個(gè)氟原子圍繞一個(gè)中心硫原子的八面體排列。由于其間距小(0.158nm)和高鍵能,六氟化硫具有良好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性。在150℃下,它不與水、酸、堿、鹵素、氧、氫、碳、銀、銅、塑料和其他材料交換。在500℃下仍不分解。其臨界溫度為45.5℃,臨界壓力為3.68 MPa,相對(duì)介電系數(shù)為1.002(0.1 MPa,25℃)。在臨界溫度以上,六氟化硫始終是一種氣體。但在0.5 MPa,-30℃時(shí),它會(huì)液化。因此,六氟化硫的使用壓力不宜過(guò)高,也不適合高寒地區(qū)。六氟化硫分子中不含碳元素,這是其作為滅弧劑的主要優(yōu)點(diǎn)。六氟化硫中沒(méi)有可以避免氧化的空氣。當(dāng)用于斷路器時(shí),它可以顯著延長(zhǎng)觸點(diǎn)的壽命。
六氟化硫可以在環(huán)境溫度下以氣態(tài)存在,無(wú)需加熱。如果壓力為+20℃,絕對(duì)壓力為22bar,則六氟化硫?yàn)橐后w;當(dāng)絕對(duì)壓力為+30℃和28巴時(shí),六氟化硫?yàn)橐后w。六氟化硫不遵循理想氣體原理。
六氟化硫的介電性能:六氟化硫是一種強(qiáng)電負(fù)性氣體。它的分子很容易吸收自由電子形成負(fù)離子,這削弱了氣體中的碰撞電離過(guò)程。因此,其介電強(qiáng)度約為空氣的2.5倍(0.1 MPa,均勻場(chǎng));0,3,0,4 MPa下,其介電強(qiáng)度與普通絕緣油在0,1 MPa下的介電強(qiáng)度相似。因此,在高落差的情況下,它通常會(huì)取代充油電纜中的絕緣油。六氟化硫最顯著的特點(diǎn)是其出色的滅弧性能,其滅弧性能約為空氣的100倍,因?yàn)槠浞肿釉诜烹娺^(guò)程中吸附大量電子,導(dǎo)致電弧電導(dǎo)率迅速下降。
隨著電場(chǎng)的增加,六氟化硫氣體的有效電離系數(shù)(電子電離系數(shù)和電子粘附系數(shù)之間的差值,即在電場(chǎng)力作用下單位距離附著到中性分子上的電子數(shù))大大增加。因此,六氟化硫氣體在不均勻電場(chǎng)中的優(yōu)勢(shì)被削弱,即使局部小電場(chǎng)畸變也會(huì)大大降低其斷裂強(qiáng)度。因此,在設(shè)計(jì)六氟化硫氣體絕緣裝置時(shí)液態(tài)六氟化硫,電極之間的電場(chǎng)應(yīng)盡可能均勻,電極的表面紋理應(yīng)較高,并且在安裝和操作過(guò)程中應(yīng)去除各種導(dǎo)電顆粒,以充分利用其優(yōu)異的絕緣性能。
用途:由于六氟化硫的優(yōu)異性能,自20世紀(jì)50年代末以來(lái)液態(tài)六氟化硫,它已被廣泛用作高壓斷路器的滅弧劑和絕緣介質(zhì)。60年代中期開(kāi)發(fā)的SF6氣體絕緣金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備比傳統(tǒng)配電設(shè)備占地面積小得多,其運(yùn)行不受環(huán)境條件的影響。因此,它不僅廣泛應(yīng)用于受狀態(tài)限制的水電站和超高壓電站,而且開(kāi)始在城市配電網(wǎng)中使用。用六氟化硫氣體絕緣的管道母線介電損耗小,傳輸容量大,不受高差限制。用六氟化硫絕緣的電器還具有防火和防爆的優(yōu)點(diǎn)。
雖然六氟化硫本身無(wú)毒,但它在電弧放電或電暈放電的作用下分解,產(chǎn)生一些有毒的低氟化物。一些低氟化物將進(jìn)一步解毒,并產(chǎn)生高腐蝕性有毒物質(zhì),如氟化氫。因此,應(yīng)采取安全措施控制高壓六氟化硫設(shè)備在運(yùn)行中的含水量。維護(hù)人員應(yīng)特別注意防病毒措施。一些分解氣體,如HF、SF4等。對(duì)含硅材料(如玻璃、電瓷等)具有強(qiáng)腐蝕性。因此,應(yīng)避免在六氟化硫氣體絕緣裝置中使用含硅材料,并應(yīng)使用二氧化硅
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