2.
质量浓度单位
和体积浓度单位相似 例如：1KG气体中含有1mg的水蒸汽，就叫1ppmw，W表示质量，质量比用ppmw表示。
3.
SF6气体中质量比和体积比的换算
因SF6的分子量为146，水的分子量为18，体积相同时，SF6的质量是水分质量的146/18=8.1倍 所以 SF6气体的含水量体积比=含水量质量比/8.1
2.水分对电器设备绝缘件的危害
对绝缘件和金属不见产生腐蚀作用； 在电气设备表面产生凝结水，附着在绝缘件表面，造成沿面闪络。
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14
四、GIS中水分的控制措施
1
严格控制新的SF6气体的含水量， 不能超过国家标准 改善GIS设备密封材料的质量， 严格遵守安装密封环的工艺规程 在GIS设备中放置防腐剂
2
吸附剂应放在低温环境中，可以提 高其吸水能力； 吸附剂应有良好的吸附SF6分解物的能 力； 吸附剂SF6气体分解物反应时，不得 产 生二次有害物质； 吸附剂在工作时，不粉化、不潮解。
3
4
GIS设备尽量使用室内式布置
有利于控制室内温度、湿度，减少产生水 分的机会，避免灰尘和其他杂质侵入到设 备里去。
12
GIS设备中的水分
一、水分的来源 GIS设备中水分产生的原因有：
1. 2. 3. 4. 5.
GIS设备在制造、运输、安装、检修过程中都有可能接触水分，将水分浸入到设备的各个元件里去； GIS设备的绝缘件带有0.1%~0.5%ppmv的水分，在运行过程中，慢慢地向外释放； GIS设备中的吸附剂本身就含有水分； SF6气体中含有水分，但其含水量在规定范围之内； 虽然GIS设备有可靠的密封系统，但水蒸汽的分子直径3.2×10-10m，而SF6的分子直径为4.56×10-10m，水蒸汽的 分子直径小于SF6气体，水仍然可以进去。
23
高压开关
敞开式断路器 （AIS）
封闭组合电气 （ GIS ）
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占地20% 体积小、重量轻
GIS的优点
噪音和电场发射低
模块化设计 抗干扰
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间隔的概念


间隔是GIS的特有的概念。就 是一套包括了所有基本模块的 封闭式的组合电器的独立单位 。 145kV 8DN8型的间隔宽度为 800mm， 252kV 8DN9型的间隔宽度为 1500mm， 550 kV 8DQ1型的间隔宽度为 3600mm
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8
三、SF6气体分解物的毒性和其他性质
1. 2.
SF6气体本身无毒，但在生产过程中有少量伴生物，其中以S2F10是公认的剧毒气体。 SF6虽无毒，但因其不含O2，所以可能导致窒息。
SF6的重量是空气的5倍，如果泄露会在低洼处沉积，将空间的氧气排出，人会因无氧而窒息。所以在GIS室内，要装抽风机，定时将室 内的气体派出室外，使室内的SF6气体浓度限制在1000ppm之内。
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15
五、SF6气体杂质的检测 1. SF6气体中具体含有哪些杂质？
水（H2O）
H、C、O等元素和氟与硫 的化合物
SOF2、SO2F2、SOF4、S2F10O、HF、 SO2、COS、CS2 SF2、S2F2、SF4、S2F10
氟化硫的化合物
全氟烃类
CF4、C2F6
SF6
S + 6F
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9
在上述复合过程中，也有少部分SF6气体与电极材料发生反应。以铜-钨电极为例： 4SF6 + W + Cu 4SF4 + WF6 + CuF2 2SF6 + W + Cu 2SF2 + WF6 + CuF2 4SF6 + W + Cu 2S2F2 + 3WF6 + CuF2
高压开关基础知识
四川菲博斯科技有限责任公司
目录
A. B. C. D. E. F. SF6相关特性 电力系统结构 高压开关组成 主接线图 电气主接线类型 其他相关工程图纸
页数
© Copyright Sichuan Phoibos, 2006
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2
A.
SF6相关特性
21
高压开关的作用
AC
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22
高压开关的组成部分






断路器（GCB） 母线（Bus） 隔离开关（DS） 接地开关（GS） 快速接地开关（HSGS） 电流互感器（CT） 电压互感器（VT/PT） 线缆终端（CHD）
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5
气体特性
1.强电负性，具有优异的灭弧性能； 2.绝缘强度高，在大气压下为空气的3倍； 1个大气压=101.325kpa 3.热传导性能好且易复合，特别是当SF6气体由于放电或电弧作 用出现离解是； 4.室温下加压容易液化，方便在小的气罐里储存；
SF6的临界压力和临界温度都很高（38.5个大气压，45.6℃）。临界温度表示气体可以被液化的最高温度， 临界压力表示在这个温度下出现液化所需的气体压力。

符号表示
电流互感器
电流互感器
断路器
断路器
接地开关
电流互感器
接地开关
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34
电气主接线图2

双母线结构主接 线母线表示
电压互感器
母线

电压互感器表示
母线
母线
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电气主接线图3

隔离开关的表示
隔离开关

隔离开关
由于以上五种原因，GIS设备运行以后，SF6气体的含水量会增大。
二、SF6气体中含水量的单位及其换算
1. 体积浓度单位
气体的浓度就是气体与气体中水分的体积比，用百万分之一计算，单位用ppm表示。 例如：1m3体积SF6气体中含有1mL的水蒸汽，就叫1ppmv，V代表体积，所以叫体积比，用ppmv表示。
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电流互感器CT
断路器灭弧室模块
电压互感器PT
GIS主 要模块
母线
电缆封闭终端
隔离开关
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27
西门子110GIS
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28
西门子220GIS
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以上反应可以看作SF6气体在电弧作用下的第一段。而所产生的SF2和S2F2还会发生 非均化反应生成SF4和S： 2SF2 SF4 + S 2S2F2 SF4 + 3S
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电弧作用下SF6分解物的性质
SF4 S2F2 SF2 破坏肺部，影响呼吸系统
刺激气体，影响呼吸系统
5.供气方便，价格相对便宜。
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6
SF6气体的化学特性
一、SF6的基本特性
SF6 是一种非常稳定的且呈惰性的气体；是已知的最不活泼的气体之一，无色、无味 、无毒、不燃烧、不溶于水。 在通常条件下，不侵蚀与它接触的物质。
分子结构图
分子式 摩尔质量 硫含量 氟含量 分子结构 键 分解温度 146.05g/mole
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4
SF6气体主要用于四种类型的电气设备
SF6断路器及GIS （Gas-Instulated Switchgear）
SF6负荷开关设备
SF6绝缘输电管线
SF6变压器及SF6绝缘变电站
0
80%
100% 用气量
高中压电气设备
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在同空气未充分混合的条件下，此气体有向低处积聚的倾向。 靠对流和扩散同空气混合缓慢，但一经混合则不再分离。


SF6气体的热导率低，但由于其黏度较低且密度大，所以总的热导率比空气 好2~5倍。
在输配电设备中，SF6通常的压力范围（绝对压力）在0.1MPa~0.9MPa 之间

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3.
在高温小电流电弧作用下，SF6会分解一些低氟化物，这些分解物又和电极材料、水分、
氧气等进一步反应组成有毒性的其他化合物
SF6的自分解温度在800K左右，分解式为：
SF6
SF4 + F2
在GIS的断路器开断过程中，会出现电弧，SF6气体在电弧的高温下分解，并以硫和氟的单原子状态存在，但它在灭 弧后的瞬间大部分又迅速复合成SF6分子。
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国家规定以下六中杂质在新SF6气体中必须进行检测： 空气—— O2、N2 四氟化碳—— CF4 水分—— H2O 游 离 酸—— 用HF表示 可水解氟化物—— 也用HF表示 矿物油 2. SF6气体杂质和水分的检测方法
①
水分的测定方法：A.重量法 B.电解法
29
西门子550GIS
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开关图解

进（出）线间隔图示
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31
开关图解

隔离开关
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