摘要:通过分析SF,气体绝缘设备中水分的状态和影响气体湿度测t的因素，说明了沮度是影响SF64度的主要. 因素，测试仪器及被测设备的状态也会对测试结果产生影响;在应用SF,气体涅度标准时，相应的校正是必要的。

    关键词:SF6;气体绝缘;湿度;水分;因紊;测f SF6气体湿度(气体中的水含量称为湿度)是保证SF6iR备安全运行的一项重要的技术指标，

    湿度测量已成为SF6设备出厂、投运前和运行监督的重要检测项目。水分对设备的危害程度取决于水分存在的状态，水分的存在能使设备内部的绝缘件受潮或产生凝露从而降低其绝缘性能，加重金属件、绝缘件的腐蚀作用，与电弧分解产物反应产生有毒有害气体，因此，限制SF6气体湿度十分必要。现场测定的湿度是在大气压环境下测定的SF6湿度值，受到现场诸多条件的限制I7-91，常常难以得出准确的结果，影响对电力设备运行工况的评价。监督SF6电气设备湿度的目的是控制电气设备中的水分，使之在使用条件下不致发生设备中水分结露和减少水分与其它杂质间发生等离子体化学反应的概率I5-61。因此，测定S凡气体湿度对分析SF 6电气设备的运行状态和维护有重要的实际意义。 哎兑.35 SH一吠争NYC 子.3 FENX一 1 SF6电气设备中水分的来源和形态 1.，水分的来源 5F6电气设备内部零部件特别是环氧树脂、聚四氟乙烯支撑件和拉杆在加工、储存与装配过程中会吸收空气中的水分，这些水分很难通过抽真空或其它的方法全部清除，短时间的抽真空也难以使其所含的水分降到很低，因此一些水分仍会存留在元件和容器的表面及内部。装

    人开关设备内的吸附剂也吸附着一定量的水分13-71。干燥的S凡气体充入设备后，零部件中的水分就会缓慢地向SF6气体中释放，使SF6气体的湿度增大。当温度降低时，设备内部的零部件又会从SF汽体中吸收水分。水分在零部件与 SF6气体之间不断的释放与吸收，最终建立动态平衡，达到这种动态平衡需要经过长达3-6个月的时间。 向设备充人SF6气体时所使用的管道、接头等器件会吸收水分子，这种吸收作用与材料结构有关，结构紧密、致密性好的材料，其吸收水分子的能力较弱;而结构疏松、致密性差的材料，其吸湿性较强。在充气或补气时，这些被器件材料吸收的水分一部分会被SF汽体带人设备。若管道、接头的密封性差，在对设备补气的过程中，空气还会从管道、接头的缝隙被吸人，空气中的潮气也将因此被带进设备。 空气中水分的分压远大于设备中SF6气体中水分的分压，遵照气体分子运动规律，当SF6电气设备存在密封缺陷时，空气中的水分会从大气中经过设备的空隙渐渐进人设备内腔，使SF 6气体中的湿度增大。 水分在设备中存在的形态 水分在设备中是以游离状态和吸着状态存在的。

    游离状态 游离状态也称为自由状态，这种水分以自由分子状态存在于SF 6气体中，其量的大小主要决定于贮收稿日期:2007-02-10 作者简介:李义仓(1W3-)，男，陕西宝鸡人，1987年毕业于福州大学分析化学专业.高级工程师，现从事变电检修及绝缘技术管理_「作 . . 存的空间体积、压力和温度。 1.2.2吸着状态 吸着状态也可称为结合状态，是指水分与设备内部零部件、绝缘构件通过分子间作用力结合在一起，不再以游离态的分子形式存在。按其结合形式不同又可分为吸附及吸收两种。吸附状态是由于固体粒子与气体分子之间分子吸引力的作用，使气体分子在固体粒子表面上紧密附着一个薄层;吸收状态是指气体分子已进人设备内部零部件、绝缘构件的内部。两种状态的转化 两种状态的水分在一定条件下会互相转化。当环境条件变化时，游离水分转化为吸着水分的过程称为吸附，吸附水分转化为游离水分的过程称解吸。当温度升高时，被吸附的水分子的动能增大，吸附水的一部分从绝缘构件表面逸出而解吸;而当温度降低时，SF6气体中的一些水分会被固体材料吸附。

    水分对S氏开关开断性能的影响 水分对SF6断路器的开断性能存在一定的影响131. SF6被电弧分解后，主要的分解物是SF,'，其次是SF2',SFS吸负离子F2-, F~及SF-。在电弧电流过零之后，这些正、负离子会很快(0.1 ms之内)复合成负电性的SF6，使开关断口间的介质强度迅速恢复。水分的存在，SF,'被水解，使断口间重新复合的SF6分子数减少，即水分阻碍了S凡分解物的复合，使弧隙S凡分解量增加而复合量减少，吸附电子的能力减弱，导致电弧开断能力下降。 2.3水分对零部件的影响 S凡气体在电弧作用下会发生分解，生成S凡、 S2F2, SF2 , S2F,o等低氟化物，在受热时还会进一步发生分解。当气体中有水分存在时，这些产物会与水发生部分水解反应和完全水解反应，生成SOF2,S02F2, SOF,,SF,,HF及H2S03等产物，这些产物都具有很强的反应能力、很强的化学腐蚀作用和不同程度的毒性，会对设备金属材料和绝缘材料产生腐蚀作用，导致绝缘劣化。 试脸与分析第35卷第3期 SH一吠乡ZYCFmZX一 2 S氏电气设备中水分的危害 2.1水分对设备内绝缘性能的影响 断路器等电气设备的内部绝缘材料多为环氧树脂，它的工频闪络电压随着表面水分的增加而下降。图1为S凡中沿面绝缘的工频闪络电压与相对湿度的关系，从图1可以看出，在一般环境温度(-2 9C -40 ℃)下，当相对湿度为30%RH时，绝缘子表面的闪络电压已开始下降，尤其是运行中的开关，绝缘件表面覆盖着S凡和固体分解物，当S凡气体湿度较大时，受潮的固体分解物呈半导体特性，使绝缘子表面绝缘电阻下降，可能导致高电压击穿[3,410 3影响湿度测量的因素 温度对湿度测f值的影响 气体中的水分和吸附在固体材料表面的水分之间存在吸附一解吸平衡，这种平衡是动态的。温度对电气设备内SF汽体水分的影响是明显的，实际测量发现，同一台设备在不同季节温度下测得的湿度不一致。某断路器在某年的11月份测得的湿度为51 wUL，

    次年8月测得的湿度为135 wULo SF汽体的湿度值越大，温度变化得到的SF,气体湿度值差别也越大。图2是一年中湿度随季节变化的曲线f21。可以看出，在不同季节温度下测得的同一台开关湿度值不同，当环境温度较高时，所测得的气体湿度相应较大;温度较低时，所测得的气体湿度也相应较低。 SF 6气体的湿度与温度的关系实际上很复杂，是饱和蒸汽压一温度关系和设备内部材料对水分吸收与解吸一温度关系的迭加，与设备构件和绝缘材料的性质、表面处理情况及设备内部填人的吸附剂多少有关。文献[[1}规定以环境温度20℃下测定的湿度值作为判断标准，其它环境温度下测得的数据应换算到20℃下的湿度值。FA型S凡断路器含水量测定值与温度间的校正曲线151见图3。从图3可以看出，若在30℃的温度下，测得FA型S凡断路器气体湿度为 200 pIIL，则折算9]20 "F6'}=t体的湿度约为150 IM, 依据湿度测定值评价SF6设备的湿度水平时，必须考虑到温度对湿度测量的影响，应该将实际测试值换算到环境温度20℃下的湿度值。

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