（国网延边供电公司 吉林延边 133000）
摘要：六氟化硫气体具有良好的绝缘特性和灭弧性能，广泛应用于电网的断路器设备、变压器和GIS等设备中，设备中SF6气体状态是运行设备状态评价的关键指标，为确保设备和电网的安全稳定运行，及时、有效的开展带电检测SF6气体分解物的技术工作十分重要，在运行中加强SF6气室中SF6气体分解物含量控制是至关重要的，对此国家标准和各地方电力系统内标准均以做出规定。本文将近一步阐述SF6分解物产生、危害以及带电检测SF6气体分解物技术应用对运行中电网设备的至关重要性。
一、SF6气体的基本特性
SF6气体是目前电气工业使用的最优良灭弧和绝缘介质、没有颜色、无气味、没有毒性、不会燃烧、化学性能稳定。在常温下不与其他材料产生化学反应，所以在正常条件是一种很理想介质。
二、SF6气体分解物产生的原理
由于设备长期处于带电运行或处在放电作用下，SF6气体很容易分解产生SF4、SF2、S2F2等多种低氟硫化物。若不含杂质，随着温度的降低，分解气体可快速符合还原为SF6。因为实际应用运行的设备中SF6中混杂有微量水份，空气、矿物质油等杂质，上述低氟化物性质比较活跃，易于氧气、水分在反应，生成相应的固体和分解产物。
可能引起严重的问题，检测和控制分解物含量低于一定限度是至关重要的。
三、分解物造成的危害
1、分解物引起化学腐蚀作用
SF6气体在常温下非常稳定的，当温度低于500℃时一般不会自行分解，但是在电气设备发生故障和缺陷时，应故障区域的放电能量及高温产生大量的SF6分解产物，生成强腐蚀的氟化物。更主要的是在电弧作用下SF6分解过程中的反应。在反应中的最后生成物中有SOF2，、SO2F4、SOF4、SF4、和HF及SO2这些都是有毒气体。对绝缘部件起到腐蚀作用，长期存在使绝缘性能降低。为了限制SF6在电弧作用下产生的有毒反应，首先要控制和限制SF6气体中所含的水份和氧（空气）的数量，以及断路器中使用SF6气体的纯度。及对SF6分解物含量检测是完全必要的。
2、分解物对绝缘的影响
一定温度下，当气室中SF6气体分解物含量超过一定限度时，分解物和水份一起会凝结于绝缘子表面，使其闪络电压大大下降。不仅如此，在一般环境温度（-2～+40℃，下同）下，当SF6中相对湿度为30%时，闪络电压开始下降，相对湿度为50%时，闪络电压会下降5～17%。
四、设备异常、缺陷的SF6气体分解产物
1、电弧试验检测到不同的组分含量，其中S0F2含量与电弧能量呈线性关系增长，在环氧盆式绝缘子的电弧试验中CF2组分，其他试验检测到微量的SOF4，、SO2、CO2、H2S、HF组分。
2、局部放电SO2F2/SOF2比值增加，SOF4含量增加。低能量放电主要产生SO2F2，随放电能量增加，生成SOF2。
3、SF6气体在设备运行温度下的热和化学稳定性是非常重要的，因为它会影响设备的长期可靠性和老化性能，与电弧、局部放电产生的分解产物有明显差异，热分解产生的SO2和HF气体含量较高。
特征分解产物表明，S02和H2S为主要检测对象。因SOF2、SOF4与SOF2等分解产物属于中间态分解产物，在运行设备中检测到这几种分解产物的含量较少。SF6电气设备故障、异常、缺陷时产生的分解物主要为SO2、H2S和HF，由于HF气体的活跃性及其强腐蚀性，尚缺乏HF气体有效的检测技术。由此，以SO2和H2S气体组分作为判断被检测设备是否存在故障特征气体分解产物，可准确、快速诊断设备内部缺陷和检测设备的潜伏性缺陷。
五、SF6分解产物检测方法在电网设备中的应用
设备中SF6气体分解产物检测方法有气相色谱法、质谱联用法、红外吸收光谱法、检测管检测法、化学分析法和传感器法等，不同方法的检测原理、技术条件和使用范围各有所不同，应用较多的有气相色谱法、检测管、和电化学传感器法、其中电化学传感器法在现场应用较广，提供了SF6气体分解产物检测技术的应用基础。本文重点阐述电化学传感器法应用技术。
1、检测原理
电化学传感器技术利用被测气体在高温催化剂作用下发生化学反应，改变传感器输出电信号，从而确定被测气体成分及其含量。电化学传感器具有较好的选择性和灵敏度、被广泛应用于SF6气体分解产物的现场检测。
2、检测仪器
采用电化学法传感器原理的SF6分解产物仪已广泛应用运行设备的SF6气体带电检测，对检测仪主要技术要求如下：
2.1能有效和同时检出设备中SO2、H2S和CO组分含量。
2.2对SO2和H2S气体的检测量程不低于100μL/L，CO不
低于500μL/L。
2.3 检测时气体流量不大于300μL/L
2.4 仪器接口满足设备要求，能承受设备内部压力。
3、检测中注意事项
3.1检测后结果用体积比表示，所得结果应保留小数点1位有效数字。
3.2检测时，应认真检查气体管路，检测仪器与设备的连接，防止气体泄漏，必要时检测人员应佩戴安全防护用具。
3.3测量时缓慢开启气路阀门，调节气体压力和流量。测量过程中保持气体流量的稳定，并随时检测被测设备的气体压力，防止设备压力降低。
3.4 在安全措施可靠的前提下，在设备带电状况下进行SF6气体分解产物检测。
3.5检测仪器的尾部排放气体应回收处理。
4、SF6气体分解产物的气体组分、检测指标和评价结果
5、现场检测结果分析
5.1开关设备发生气体间隙局部放电故障能量较小，通常会使SF6气体分解，产生微量的SO2、HF和H2S等气体。
5.2由于设备气室中连接部位接触不良，接触电阻增大等原因，导致故障点温度过高，产生SF6气体分解产物，在与气室中存在的微量水分和氧气，这些物质会再次发生反应生成稳定的SO2和HF等气体。大量实验表明，SF6分解产物与材料的加热温度、压强和时间紧密相关，随气体压力增加，SF6初始温度降低，若受热温度上升，气体分解产物的含量随之增加。
5.3导致导电金属对地放电及气体中导电颗粒杂质引起对地放电时，释放能量较大，表现为电晕、火花或电弧放电。金属触头和固体绝缘材料分解，产生大量分解产物。
六、存在的问题
检测人员技术水平和经验存在差异，使用的检测仪器、技术方法存在差异，现场带电设备运行状态差异等都是带电检测SF6气体分解产物工作中需要认真面对和分析以及存在的问题。
七 结束语
SF6设备（气室）中SF6分解产物是大家关心的问题，从运行角度来讲希望分解产物越少越好，为了合理地避免气体管理中盲目性，尽量减少投运后因含量超标而返工的可能。对SF6设备气室分解产物含量管理推荐以下方法。
1、试验：无论是现场交接还是运行中监测（运行中监测应错开低温季节）都应在气体充入设备24h-48h后或设备正常开断额定电流及以下电流48小时后，选择较高的环境温度（最好在10℃以上）进行试验。一定要记录当时的环境温度、湿度等。
2、判断：试验时的环境温度在20℃以下时，交接验收值应控制在标准中相应允许值的四分之一到三分之一，运行值应控制在标准允许值的二分之一左右，20℃以上，交接值控制在允许值以下，运行中实测值不允许超过允许值。
3、处理：及时更换超标气体，密切跟踪和检测注意值气体。并同时采取相应的辅助方法判定设备气体运行状态。
参考文献：
[1]电网设备带电检测技术（国家电网公司运维检修部编）
[2]李修斌.张节荣 SF6高压电器和气体介质变电站
论文作者:曹森
论文发表刊物:《电力设备》2016年第18期
论文发表时间:2016/12/5
标签：气体论文; 分解论文; 产物论文; 设备论文; 含量论文; 电弧论文; 组分论文; 《电力设备》2016年第18期论文;