六氟化硫分解物对电气设备及人体的危害

SF6气体是一种无色无味无毒气体，相对空气密度为5.11，化学性质稳定，300℃以下干燥环境中不与铜、铁、铝等金属反应。

 

虽然SF6气体无毒且化学性质相对稳定，但在电弧、高温条件下会发生分解，产生剧毒的含硫化合物，而且这些分解产物还可能与设备内的电极（铜-钨合金）及金属材料（铝、铜等）发生反应生成其他有毒气体，一旦发生泄漏，对运维人员的人身将造成很大威胁。不仅如此，SF6气体的分解、泄漏还会大大降低绝缘/灭弧性能，对电气设备的运行埋下隐患。如SF6气体分解产物四氟化硫（SF4）、亚硫酰二氟（SOF2）、硫酰二氟（SO2F2）等，这些气体不但是有毒气体，而且还能和设备中残留的水发生反应生成具有腐蚀性的氢氟酸（HF），会对电气设备及其他零部件、绝缘材料产生腐蚀作用，致使其绝缘性能降低，影响设备使用，因此六氟化硫SF6在线监测就显得十分有必要了。

 

部分六氟化硫分解物的性质及对人体的影响

 

化合物

 

性质

 

对人体的影响

 

HF

 

溶于水，具有腐蚀性，可与Al₂O₃反应

 

刺激呼吸道，伤害皮肤

 

SO2

 

与水反应生成H₂SO₃

 

危害肺部

 

SF2

 

易溶于水，与Al₂O₃反应

 

刺激呼吸道，伤害皮肤

 

 S2F10

 

不水解，300℃热解

 

导致肺水肿

 

SOF2

 

不易水解，与AL2D3反应

 

导致肺水肿

 

SOF4

 

可水解

 

伤害肺部

 

SO2F2

 

不水解，400℃以上仍稳定

 

导致肺出血

 

OF2

 

不水解，稍溶于水

 

伤害肺部

 

上表所示，SF6的部分分解产物对人体的伤害不容小视。不仅如此，由于很难保证电气设备中出于完全干燥状态，而分解产物中又有部分气体可与水反应生成酸性溶液，会导致设备内部某些元器件的腐蚀，并终导致绝缘劣化、介电性能劣化等。

 

那么我们应该如何预防SF6的分解给设备和人体带来的危害呢？

 

1、采用SF6泄漏报警系统，当环境中SF6浓度达到某一阈值时报警并启动通风装置，防止对人员健康造成影响；

 

2、采用局部放电在线监测系统，因为局部放电对设备危害极大，放电还会导致SF6的分解，因此采用局部放电在线监测系统实时监测有无局部放电，便于运维人员及时发现故障；

 

3、采用密度微水监测系统，监测GIS内部SF6的浓度、压力、含水率等物理量。

 

六氟化硫气体解决方案

 

一、概要

 

六氟化硫（SF6） 是一种人造的、基本无毒（ 允许浓度M A C 为1 , 0 0 0 p p m v ） 的惰性气体。六氟化硫（SF6） 是众所周知的温室气体，其G W P （ 全球变暖潜能值）是二氧化碳气体的2 3 ,9 0 0 倍， 在大气中的寿命长达3 2 0 0 年。因为这种对环境产生负面影响特性， 六氟化硫（SF6） 被列为京都议定书中的限制排放气体之一。但作为具有灭弧和电气绝缘性能的绝缘气体，六氟化硫S F 6 被广泛的应用于整体变电站、开关柜、断路器和变压器等高压及中压电气设备中。G L M 是专用于检测户内G I S 的六氟化硫（SF6） 气体泄漏， 并监视其允许浓度的装置。G L M所具备的双独立可的报警设置、以及可方便的接入现有的监视/ 控制系统的能力， 是您保障工作人员、减少（SF6） 温室气体排放的理想工具

 

二、六氟化硫SF6 气体背景简介

 

六氟化硫（SF6）气体由法国两位化学家Moissan 和Lebeau 于1900 年合成，它以其优异的绝缘和灭弧性能，在电力系统中广泛应用。虽然在常态下，SF6 气体是一种无色、无味、无毒的惰性气体但在高压电弧的作用下，这种气体会发生分解，遇到水份后还会产生一些剧毒物质，如氟化亚硫酰（SOF2）四氟化硫(SF4)、二氟化硫(SF2)等，类似这些剧毒物质即便是微量也能致人非命。当前，六氟化硫（SF6） 气体在中、高压设备中的大量使用，其已受到人们的普遍关注。针对六氟化硫（SF6） 比空气重，泄漏易聚集，易造成低层空间缺氧，空气含毒环境对人员的威胁等问题，有关部门已制订了一系列相应的行业法规，法规中明确规定了人员在进入六氟化硫（SF6）配电装置室时先通风15 分钟，对空气中的（SF6） 气体浓度及氧气含量进行监测，在六氟化硫（SF6） 配电装置的低位区应安装能报警的氧量仪和六氟化硫（SF6） 气体报警仪。《电业工作规程》和《发电厂和变电站部分特别规定，装有SF6 设备的配电装置室保证六氟化硫（SF6） 气体浓度小于1000ppm，除须装设强力通风装置外还安装能报警的氧量仪和六氟化硫（SF6） 气体浓度监测报警仪等

 

三、SF6 法规摘录：

 

191 条：装有六氟化硫（SF6） 设备的配电装置室和六氟化硫（SF6）气体实验室，装设强力通风装置。风口应设置在室内低部

 

192 条： 在室内，设备充装六氟化硫（SF6） 气体时，周围环境相对湿度80%，同时开启通风系统，并避免六氟化硫（SF6） 气体泄漏工作区。工作区空气中六氟化硫（SF6） 气体含量不得超过1000ppm

 

196 条： 工作人员进入六氟化硫（SF6） 配电装置室，先通风15min，并用检漏仪测量六氟化硫SF6 气体含量，尽量避免一人进入六氟化硫（SF6）配电装置室进行巡视，不准一人进入从事检修工作

 

198 条：工作人员进入六氟化硫（SF6） 配电装置室低位区或电缆沟进行工作应先检测含氧量（不低于18%）和六氟化硫（SF6） 气体含量是否合格

 

199 条：六氟化硫（SF6）配电装置室低位区安装能报警的氧量仪和六氟化硫SF6在线监测报警仪。这些仪器应定期试验，保证完好。

 

203 条：发生紧急事故应立即开启全部通风系统进行通风。发生设备防爆破膜破裂事故时，应停电处理，并用汽油或丙酮擦拭干净。