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由單質(zhì)氟與硫直接化合而得。反應(yīng)也會生成硫的其他氟化物如十氟化二硫,可通過加熱使其歧化后,再用氫i氧化鈉處理除去剩余的四氟i化硫而純化。
六氟化硫具有良好的電氣絕緣性能及優(yōu)異的滅弧性能。其耐電強度為同一壓力下氮氣的2.5倍,擊穿電壓是空氣的2.5倍,滅弧能力是空氣的100倍,是一種優(yōu)于空氣和油之間的新一代超高壓絕緣介質(zhì)材料。六氟化硫以其良好的絕緣性能和滅弧性能,如:斷路器、高壓變壓器、氣封閉組合電容器、高壓傳輸線、互感器等。電子級高純六氟化硫是一種理想的電子蝕刻劑,被大量應(yīng)用于微電子技術(shù)領(lǐng)域。冷凍工業(yè)作為制冷劑,制冷范圍可在-45℃~0℃之間。電氣工業(yè)利用其很高介電強度和良好的滅電弧性能,用作高壓開關(guān)、大容量變壓器、高壓電纜和氣體的絕緣材料。
在電弧作用下SF6的分解物如SF4,S2F2,SF2,SOF2,SO2F2,SOF4和HF等,它們都有強烈的腐蝕性和毒性。因此在電力系統(tǒng)GIS等應(yīng)用SF6的工作場所,要加裝SF6氣體泄漏監(jiān)測設(shè)備,SF6氣體監(jiān)測的主要方法有一下四種:
1)電化學技術(shù)(TGS830、TGS832)費加羅傳感器或鹵素氣體傳感器。
電化學技術(shù)的原理是被檢測氣體接觸到200°C左右高溫的催化劑表面,并與之發(fā)生相應(yīng)的化學反應(yīng),從而產(chǎn)生電信號的改變,以此來發(fā)現(xiàn)被檢測氣體。電化學技術(shù)其成本低、壽命長、結(jié)構(gòu)簡單,可以連續(xù)工作的特點。
2)高壓擊穿技術(shù)。
電i擊穿技術(shù)是從SF6在電力上的典型應(yīng)用--作為絕緣氣體應(yīng)用在GIS開關(guān)柜中演變而來的。其工作原理是根據(jù)SF6氣體絕緣的特性,從置于被檢測空氣中的高壓電極間電壓的變化來判斷空氣中是否含有SF6氣體。因其結(jié)構(gòu)相對簡單,成本低,檢測精度相對高的特點。
3)紅外光譜技術(shù)(IAC510)
紅外光譜吸收技術(shù)(又稱激光技術(shù))的原理是SF6作為溫室氣體,對特定波段的紅外光有很強烈的吸收特性。紅外光譜技術(shù)的特點是成本高,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,靈敏度高,不受環(huán)境的影響和干擾,對環(huán)境的溫度和濕度的變化所帶來的檢測誤差很小,由于其是采用主動抽取測試點氣體的原理,帶來的效果是發(fā)現(xiàn)泄漏早,反應(yīng)迅速。同時系統(tǒng)結(jié)構(gòu)對工程實施中的布線也帶來了很大的方便。
4)電子捕獲ECD原理
電子捕獲檢測器(electron capture detector),簡稱ECD。 電子捕獲檢測器也是一種離子化檢測器,它是一個有選擇性的高靈敏度的檢測器,它只對具有電負性的物質(zhì),如含鹵素、硫、磷、氮的物質(zhì)有信號,物質(zhì)的電負性越強,也就是電子吸收系數(shù)越大,檢測器的靈敏度越高,而對電中性(無電負性)的物質(zhì),如烷烴等則無信號。
關(guān)于六氟化硫氣體的電性能,我們將分別討論它在常溫下的電氣絕緣性能和高溫下的滅弧性能。
在均勻電場中,工頻電壓的作用下,六氟化硫氣體、油和氮氣相比,六氟化硫氣體的介質(zhì)強度大約是氮氣的五倍,而且當壓力大于8個大氣壓時,其介質(zhì)強度就能夠超過變壓器油。
六氟化硫氣體的擊穿電壓除了與壓力有關(guān)以外,還與電極表面的光潔度和潔凈度有關(guān);電極表面越潔凈、越光潔,其擊穿電壓就越高。
在同一壓力下,六氟化硫氣體的擊穿電壓隨著觸頭開距的增大而增大,但不是一個線性的關(guān)系,而是有一點飽和的意思,而且壓力越大飽和越嚴重;所以我們在實踐中不能單靠增大觸頭開距來加強絕緣。
此外,六氟化硫氣體的擊穿電壓還與電極的幾何形狀和觸頭面積有關(guān);如果電極形狀使得電場越均勻,其擊穿電壓就越高,這在這里要注意,和真空開關(guān)不同,電極材料對六氟化硫氣體的擊穿電壓沒有比較明顯的影響。