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六氟化硫SF6气体特性基本性质-约泰电力

发表时间:2021-09-08 08:33作者:约泰电力/yuetaipower

六氟化硫SF6气体特性基本性质

SF6气体.jpg(1)物理化学特性。六氟化硫气体的化学分子式为SF6,常温常压下是一种无色、无味、无毒、不可燃也不助燃的气体,在20℃、1个标准大气压下的密度为6.16g/L,约为空气的5倍。在SF6分子中,6个氟原子围绕着1个中心硫原子呈正八面体排列,键合距离小、键合能量高,在不太高的温度下,接近于惰性气体。SF6的分子结构决定了六氟化硫SF6气体具有独特的物理化学性质如下。SF6气体在水中的溶解度低,且溶解度随着温度的升高而降低;虽然难溶于水,却易溶于某些有机溶剂中。SF6气体的导热系数比空气小,但其定压比热为空气的3.4倍,因此其对流散热能力比空气好得多,故其综合表面散热能力比空气更优越。纯净SF6气体常温下一般不会发生化学反应。在运行电气设备的最高允许温度150℃环境中,SF6气体稳定;当温度超过150℃时,SF6气体可能与有机材料发生微弱的化学反应;温度达到200℃及以上时,开始与铝和铜慢慢发生反应,但与其余的金属不发生急剧的化学反应。SF6气体本身的分解温度为500℃,达到500~600℃时,绝大多数金属可与SF6气体反应,生成各类金属氟化物。当温度高于727℃时,高纯度的SF6气体才发生热离解,使不同的硫氟键合物变成单质的硫和氟或其离子。


(2)电气特性。由于氟原子的高负电性及SF6分子的大质量,使得SF6具有优异的电气性能。SF6气体为电负性气体,氟原子是极强的电负性元素,形成的SF6分子保持着较强的负电性,具有极强的吸收电子能力;另外,SF6分子质量大、直径大,因而具有电子捕获的截面大、正负离子复合概率高的特点,因此SF6气体的绝缘强度高、灭弧性能优异。在25℃、标准大气压下,SF6气体的介电常数为1.002,当气体压力上升至2MPa时,其介电常数值上升6%。在均匀电场中,SF6气体的绝缘强度约为空气的2.5~3倍。气压为294.2kPa时,SF6气体的绝缘强度与变压器油大致相当。SF6气体的击穿电压与频率无关,是超高频设备选用的理想绝缘介质。与空气和绝缘油的灭弧原理不同,SF6气体主要依靠自身的强电负性和热化特性灭弧。SF6分子容易吸收自由电子形成负离子,与放电产生的正离子结合,造成带电粒子迅速减少,提高了气隙的击穿电压,快速恢复绝缘强度,从而使电弧熄灭。SF6气体的灭弧能力约为空气的100倍。自21世纪60年代起,SF6气体已被成功应用于高中压开关等电气设备中作电流保护及绝缘介质。

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