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摘要：六氟化硫断路器具有断口电压高、开断能力强、允许连续开断的次数较多、噪声低和无火化危险，而且断路器尺寸小、重量轻、容量大、不需要维修或少维修。这些优点使传统的油断路器和压缩空气断路器无法与其相比，在超高压领域中几乎全部取代了其他类型断路器。以下主要针对SF6断路器气体微水超标原因及控制展开分析。
关键词：SF6断路器；气体微水超标；控制措施
前言
高压断路器经历了多油-少油-压缩空气-SF6，前面三种介质的断路器已逐步淘汰。SF6具有优异的灭弧和绝缘性能，用于高压断路器中充分显示其断开电压高、检修周期长、技术经济指标先进、开断性能好等优势。
1 SF6气体微水超标的危害性
常态下，SF6气体无色无味，有良好的绝缘性能和灭弧性能，一旦大气中的水分进入或固体介质表面受潮，则电气强度会显著下降。断路器是户外设备，当气温骤降时，SF6气体中的水分可能会凝结在固体介质表面而发生闪络，严重时造成断路器发生爆炸事故[1]。纯净SF6气体在运行中受电弧放电或高温后，会分解成氟、硫和氟硫化合物，电弧消失后又会化合成稳定的SF6气体。当气体中含有水分时，出现的氟硫化合物会与水反应生成腐蚀性很强的氢氟酸、硫酸和其他毒性很强的化学物质，不仅对断路器的绝缘材料和金属材料造成腐蚀，使绝缘劣化，甚至会发生设备爆炸，危及维护人员的生命安全。虽然完全清除SF6断路器内SF6气体的水分是不可能的，但是掌握SF6气体微水超标的原因，采取相应的预防控制措施，减少SF6气体中的水分，可以保证和提高断路器的安全运行可靠性。
2 六氟化硫断路器的优良性
六氟化硫断路器的优良性能得益于SF6气体良好的灭弧特性。SF6是无色、无味、无毒、不可燃的惰性气体，具有优异的冷却电弧特性，介电强度远远超过传统的绝缘气体。在由于SF6的介质强度高，对于相同电压级和开断电流相近的断路器，SF6的串联断口要少[2]。SF6气体微水超标的危害性常态下，SF6气体无色无味，有良好的绝缘性能和灭弧性能，一旦大气中的水分浸入或固体介质表面受潮，则电气强度也会显著下降，当温度骤降时，SF6气体过量水可能会凝结在固体介质表面而发生闪烙。纯净的SF6气体，在运行中受电弧放电或高温后，会分解成单体的氟、硫和氟硫化合物，电弧消失后会又会合成稳定的SF6气体。当气体中含有水分时，出现的氟硫化合物与水反应生成有害物质等，危及维护人员的生命安全，对断路器的绝缘材料或金属材料造成腐蚀，使绝缘劣化，甚至发生设备爆炸。
3 SF6气体微水超标的原因
SF6气体新气的水分不合格。造成新气不合格的原因，一是制气厂对新气检测不严格；二是运输过程中或存放环境不符合要求；三是存储时间过长。断路器充入时带入水分。断路器充气时，工作人员不按有关规程和检修工艺操作要求进行操作，如充气时气瓶未倒立放置；管路、接口不干燥或装配时暴露在空气中时间过长等导致水分带进。绝缘件带入水分。厂家在装配前对绝缘未做干燥处理或干燥处理不合格。断路器在解体检修时，绝缘件暴露在空气中的时间过长而受潮。吸附剂带入的水分[3]。吸附剂对SF6气体中水分和各种主要的分解物都具有较好吸附能力，如果吸附剂活化处理时间短，没有彻底干燥，安装时暴露在空气中时间过长而受潮，吸附剂可能带入数量可观的水分。透过密封件渗入的水分。在SF6断路器中SF6气体的压力比外界高5倍，但外界的水分压力比内部高。例如，断路器的充气压力为0.5MPa。
4 SF6气体含水量的控制措施
运行中的SF6断路器，对于SF6气体的微水量要求相当严格，因为它直接影响断路器的安全运行。降低运行中断路器的SF6气体含水量，可采取如下措施。
4.1严把SF6新气质量关
根据相关规程规定，SF6新气应具有厂家名称、装灌日期、批号及质量检验单。新气到货后应按有关规定进行复核、检验，合格后方可使用。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆存放半年以上的新气，使用前要检验其微水量和空气，符合标准后方可使用。SF6气瓶应放置在阴凉干燥、通风良好地方，防潮防晒，并不得有水分或油污粘在阀门上。未经检验合格的SF6新气气瓶和已检验合格的气体气瓶应分别存放，以免误用。为了保证SF6气体新气的质量和纯度，充入断路器之前应进行微水测试，并要符合我国的SF6气体新气的质量标准。
4.2控制绝缘件的处理关
绝缘件出厂时，如果没有进行特殊密封包装，安装前又未做干燥处理，则绝缘件在运行中所释放的水分将在气体含水量中占有很大比重。因此，绝缘件干燥处理完毕后应立即进行密封包装，在安装现场未组装的绝缘件应存放在有干燥氮气的容器中。
4.3严把密封件的质量关
采用渗透率小的密封件，加强断路器密封面的加工与组装质量管理，保证密封良好。断路器的法兰面及动密封都用双密封圈密封，一可加强密封效果，减少SF6气体的漏气量，二可减少外界水分进入SF6断路器中。
4.4控制吸附剂的质量关
采用高效吸附剂，使用前进行活化处理，安装时尽量缩短暴露于空气中的时间，减少吸附剂自身带入的水分。
4.5严把充气的操作关
应在晴朗干燥天气进行充气，并严格按照有关规程和检修工艺操作要求进行操作。充气的管子必须用聚四氟乙烯管，管子内部干燥，无油无灰尘，充气前用新的SF6气体进行冲洗。
4.6严把运行中SF6气体检漏关
断路器在运行中，当发现压力表在同一温度下前后2次读数的差值达到0.01～0.03MPa时应全面检漏，找出漏点。
4.7加强运行中SF6气体微水量的监视测量工作
设备安装完毕充气24h后，应进行SF6气体微水量测量；设备通电后每3个月测量1次，直至稳定，以后每1～3年检测1次微水量。对于微水量超过管理标准的应进行干燥处理。
5处理程序
处理根据国家标准及现场实际情况，制定了如下处理程序:首先回收断路器内的SF6气体;在瓷套底部加约0.5kg的吸附剂。然后充氮气至0.1MPa；抽真空至133Pa(绝对真空)。再充氮气至0.1MPa;静止24h后测氮气的微水。如果不合格，就再次抽真空、充氮气、测氮气的微水。如果氮气的微水合格，抽真空、充SF6气体，静止24h后测气体的湿度，应不大于150μL/L。若合格，补气至额定压力即认为处理完毕。处理后SF6气体微水超标状况应得到明显改善。处理过程中采用数字式微量水分测试仪、露点仪、检漏仪等仪器测试。
总结
SF6断路器最重要的监测项目是含水量监测和检漏2项。如果忽视对它的监测，其可靠性将会受到影响，还会污染环境。因此，对运行中SF6断路器的微水的监测和检漏应备受关注。
参考文献
[1]李波. 六氟化硫断路器微水超标原因分析及降低含水量控制措施[J]. 电气开关,2013,(02):80-81+85.
[2]梁金锋. 浅谈SF_6断路器的微水超标原因及控制措施[J]. 农村电工,2010,(10):33-34.
[3]李波. 六氟化硫断路器微水超标原因分析及控制措施[A]. 海南省科学技术协会、北京、重庆、甘肃、海南、黑龙江、吉林、辽宁、宁夏、山东、上海、天津、新疆、云南等13省区市机械工程学会.第四届十三省区市机械工程学会科技论坛暨2008海南机械科技论坛论文集[C].海南省科学技术协会、北京、重庆、甘肃、海南、黑龙江、吉林、辽宁、宁夏、山东、上海、天津、新疆、云南等13省区市机械工程学会:,2008:3.
论文作者:张颖
论文发表刊物:《电力设备》2017年第11期
论文发表时间:2017/8/1
标签：断路器论文; 气体论文; 水分论文; 吸附剂论文; 氮气论文; 干燥论文; 水量论文; 《电力设备》2017年第11期论文;