六氟化硫气体的特性
六氟化硫具有优良的绝缘性能。这种气体在正常气压下,其绝缘强度比空气大2.4倍,比变压器油低大约30%;当气压增加到0.65表计大气压时,其绝缘强度与变压器油相等;当气压增加到1.25表计大气压时,它的绝缘强度大约比变压器油高15%。所以在高压电器中,采用六氟化硫作为绝缘介质,可以减小绝缘间隙尺寸,缩小电器的体积。
六氟化硫最突出的特点是它的灭弧性能。在简单开断的灭弧室中,六氟化硫灭弧能力比空气大100倍;当用六氟化硫气体吹弧时,即使速度很低,它的灭弧能力也比在简单开断的灭弧室要大数百倍。由于六氟化硫气体具有优良的绝缘性能和灭弧性质,目前在高压断路器中已得到广泛应用。
由于六氟化硫性质上的某些特点,六氟化硫断路器和空气断路器比较,具有下列特点:
(1)在非均匀电路中,当在2~4个大气压范围时,六氟化硫气体的工频击穿电压有最大值。当气压升到4~5个大气压时,工频击穿电压显著降低,然后再随气压的升高而升高。在2~5个大气压范围内,六氟化硫的电晕电压以及冲击电压均比工频击穿电压低。因为这种关系,在非均匀的电场中,假若以电晕电压及冲击放电电压为标准,六氟化硫的绝缘能力,在相同条件下仅为空气的1.4倍。因此在六氟化硫断路器的绝缘结构中,要采取屏蔽装置对电场进行控制,以提高电晕电压及冲击电压。
(2)六氟化硫气体的液化温度较高。为了保证六氟化硫在高压力下的气体状态,在高气压箱中采用了加热设备,以保证气体温度在4.5℃以上,使其在14个大气压下保持气体的性能。
(3)六氟化硫气体的密度比空气大,其气流的临界速度比空气低,所以六氟化硫断路器中不宜和空气断路器一样,直接用六氟化硫气体作为操作机构的气体,否则气动装置的活塞、气缸以及阀门的尺寸等较大,而且动作时间也不容易达到规定的要求。
(4)六氟化硫气体比较贵,为了节省气体的消耗,同时也避免气体排入大气中时所造成的爆炸声响,在六氟化硫高压断路器中采用了回收装置,使由高压气箱出来经过灭弧室的气体,在用活性矾土等过滤处理之后,再压入高压气箱中,以备下次应用。
(5)六氟化硫断路器的切断能力,对现有的恢复电压速度不敏感,而且这种断路器在切断小电感电流和电容性电流时,不产生严重的过电压现象。所以一般认为在六氟化硫断路器中可以不用并联电阻保护装置。
实验证明,只要在10-6mmHg真空度下,已不能产生和维持电弧了。事实上只要10-4 mmHg真空度下,电弧就会迅速地被熄灭。
(6)电晕现象。在高电压的情况下,空气的局部游离现象就称为电晕,电晕的结果产生了臭氧和20N,20N与潮气结合形成对绝缘材料有害的酸类,此外电晕对绝缘也有机械和热的作用,对绝缘起了很大的破坏。
在绝缘材料的内部气泡,使电场强度分布得不均匀而产生电晕。电介质中夹有气泡时,它的介电常数较小,在气泡内的电强度可能显著增加。绝缘材料内部的缺陷,对于使用者是最头痛的。
对于云母介质材料内部气泡内电场强度E的计算,如下式:
式中 E1——云母板的相对介电常数,5;E2——空气的相对介电常数,1;E0——没有气泡时均匀电场强度。
在某种情况下,由于气泡引起微弱放电,促进击穿的发展,导致绝缘材料破坏。
纯净的SF6气体一般公认是无毒的。 SF6在生产过程中会有少量伴随的生成物,其中S2F10是公认的剧毒气体,但经过净化处理可以完全将它除净。纯净的SF6气体虽然无毒,但在工作场所要防止SF6气体的浓度上升到缺氧的水平。SF6气体的密度大约是空气的五倍、SF6气体如有泄漏必将沉积于低洼处,如电缆沟中。浓度过大会出现使人窒息的危险,设计户内通风装置时要考虑到这一情况。SF6气体通过对流能与空气混合,但速度很慢。气体一旦混合后就形成SF6和空气的混合气体,不会再次分离。问题严重的是,电弧作用下SF6的分解物如SF4,S2F2,SF2,SOF2,SO2F2,SOF4和HF等,它们都有强烈的腐蚀性和毒性。
1)SF4(四氟化硫)
常温下SF4为无色的气体,有类似SO2的刺鼻气味,在空气中能与水分生成烟雾,产生SOF2和HF。 SF4气体可用碱液或活性氧化铝(A12O3)吸收。 SF4气体对肺有侵害作用,影响呼吸系统,其毒性与光气相当。
2)S2F2(氟化硫)
常温下为无色气体,有毒,有刺鼻气味,遇水分能完全水解形成S,SO2和HF。 S2F2对呼吸系统有类似光气的破坏作用。
3)SF2(二氟化硫)
SF2的化学性能极不稳定,受热后性能更加活泼,易水解成S,SO2和HF 。 SF2气体可用碱液或活性氧化铝吸收。
4)SOF2(氟化亚硫酰)
SOF2为无色气体,有臭鸡蛋味,化学性能稳定。它与水分反应缓促,并能快速地为活性氧化铝或活性炭吸附。 SOF2为剧毒气体.可造成严重的肺水肿,使动物窒息死亡。
5) SO2F2 (二氟化硫酰)
SO2F2为无色无臭气体,化学性能极为稳定,加热到150 °C时也不会与水和金属反应。SO2F2不易被活性氧化铝吸收。 SO2F2是一种能导致痉挛的有毒气体。它的危险性在于无刺鼻性嗅味且不会对服鼻粘膜造成刺激作用,故发现中毒后往往会迅速死亡。
6)SOF4(四氟亚硫酰)
SOF4为无色气体,有刺鼻性气味,能被碱液吸收,与水反应会生成SO2F2 。 SOF4是有害气体,对肺部有侵害作用。
7)HF(氢氟酸)
HF是酸中腐蚀性最强的物质。对皮肤、粘膜有强烈刺激作用,并可引起肺水肿和肺炎等。
六氟化硫气体是无色、无味、无毒、不易燃的惰性气体,具有优良的绝缘性能,且不会老化变质,比重约为空气的5倍,在标准大气压下,负62度时液化。绝缘强度爱电极影响大,在均匀电场中为空气的2~3倍,在3个大气压时绝缘强度与变压器油的相当。在12个大气压下零度时液化。六氟化硫气体不熔于水和变压器油,在炽热的温度下它与氧气、氩气、铝及其他许多物质不发生反应,但在电弧及电晕的作用下,该气体会分解产生低氟化合物,这些化合物会引起绝缘材料的损坏,且这些低氟化合物是剧毒气体。
六氟化硫具有良好的电气绝缘性能及优异的灭弧性能,如:断路器、高压变压器、气封闭组合电容器、高压传输线、互感器等。其耐电强度为同一压力下氮气的2.5倍,击穿电压是空气的2.5倍,灭弧能力是空气的100倍,是一种优于空气和油之间的新一代超高压绝缘介质材料。
物理性质
外观与性状:无色无臭气体。 熔点(℃):-51 相对密度(水=1):1.67(-100℃) 相对蒸气密度(空气=1):5.11 分子式:SF6 分子量:146.05 溶解性:微溶于水、乙醇、乙醚。[1]
化学性质
化学性质稳定。微溶于水、醇及醚,可溶于氢氧化钾。不与氢氧化钠、液氨、盐酸及水起化学的反应。300℃以下干燥环境中与铜、银、铁、铝不反应。500℃以下对石英不起作用。250℃时与金属钠反应,-64℃时在液氨中反应。与硫化氢混合加热则分解。200℃时,在特定的金属如钢及硅钢存在下,能促使其缓慢分解。[2]
编辑本段作用与用途
冷冻工业作为致冷剂,致冷范围可在-45℃~0℃之间。电气工业利用其很高介电强度和良好的灭电弧性能,用作高压开关、大容量变压器、高压电缆和气体的绝缘材料。采矿工业用作反吸附剂,用于矿井煤尘中置换氧。[3]
编辑本段使用注意事项
危险性概述
健康危害:纯品基本无毒。但产品中如混杂低氟化硫、氟化氢,特别是十氟化硫时,则毒性增强。 燃爆危险:该品不燃。[1]
急救措施
吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。[1]
消防措施
危险特性:若遇高热,容器内压增大,有开裂和爆炸的危险。 有害燃烧产物:氧化硫、氟化氢。 灭火方法:该品不燃。切断气源。喷水冷却容器,可能的话将容器从火场移至空旷处。[1]
泄漏应急处理
应急处理:迅速撤离泄漏污染区人员至上风处,并进行隔离,严格限制出入。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸器,穿一般作业工作服。尽可能切断泄漏源。合理通风,加速扩散。如有可能,即时使用。漏气容器要妥善处理,修复、检验后再用。[1]
操作处置与储存
操作注意事项:密闭操作,局部排风。操作人员必须经过专门培训,严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴过滤式防毒面具(半面罩)。远离易燃、可燃物。防止气体泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂接触。搬运时轻装轻卸,防止钢瓶及附件破损。配备泄漏应急处理设备。 储存注意事项:储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。库温不宜超过30℃。应与易(可)燃物、氧化剂分开存放,切忌混储。储区应备有泄漏应急处理设备。[1]
编辑本段制备
由单质氟与硫直接化合而得
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sf6是什么气体?
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2002年耐克从SF6中提取什么气体
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SF6气体是否毒气?作用是什么?
无毒。其作用如下;1、新一代超高压绝缘介质材料。作为良好的气体绝缘体,被广泛用于电子、电气设备的气体绝缘。2、可用于有色金属的冶炼和铸造工艺,也可用于铝及其合金熔融物的脱气和纯化。在微电子业中,可用六氟化硫蚀刻硅表面并去除半导体材料上的有机或无机膜状物,并可在光导纤维的制造过程中,...
六氟化硫负荷开关一般可使用
通用补气设备进行六氟化硫气体的补气工作。六氟化硫负荷开关是一种高压电气设备,用于控制和保护高压电路中的负荷。六氟化硫气体是一种无色、无味、无毒、不可燃的气体,具有出色的绝缘性能和灭弧性能,在高压电气领域得到广泛应用。在使用六氟化硫负荷开关时,由于六氟化硫气体的特性,需要定期进行补气操作...
六氟化硫气瓶充多气体
放出0.21方气体。六氟化硫为惰性气体,在常温常压下具有高稳定性,无色、无味、无臭、无毒、不可燃,因其具有优异的绝缘和灭弧性能,自20世纪60年代起,被成功应用于高压电器中,引起高压电气设备的一场大革新,进入21世纪,世界电力市场全封闭组合电器大量应用,电压等级不断攀升,六氟化硫气体充注量...
六氟化硫气体用途
在电力工业中,六氟化硫(SF6)气体扮演着关键的角色。SF6主要应用于四种类型的电气设备,它们分别是:1. SF6断路器和GIS(即气体绝缘开关设备,英文名Gas Insulated Switchgear,简称GIS),这种设备以其卓越的绝缘性能和灭弧能力而被广泛采用,特别在高压电力设备中占据80%的市场份额。2. SF6负荷开关设备,...
六氟化硫气体作为绝缘介质有什么缺点
二氧硫)、S2F2(氟化硫)、HF(氢氟酸)等近十种气体。这些氟、硫化物气体都有毒性,而且S2F10还具有剧毒性和腐蚀性。如对铝合金、瓷绝缘子、玻璃环氧树脂等绝缘材料,能损坏它们的结构;对人体及呼吸系统有强列的刺激和毒害作用。SF6 气体的这些缺点,构成了SF6电气设备在安全防护方面的主要问题。
六氟化硫气体在哪些工业或科学领域中有应用?
3. 金属冶炼与铸造:六氟化硫在金属冶炼过程中作为保护气体,用于防止氧化,从而确保镁合金熔化炉等设备的安全运行。同时,它也可用于有色金属的冶炼和铸造工艺,以及铝及其合金熔融物的脱气和纯化。4. 航空航天领域:由于六氟化硫具有化学惰性、无毒、不燃及无腐蚀性等特性,它在航空航天领域也有广泛应用...
謇砖奥万: 六氟化硫在常压下是一种无色、无臭、无毒、不燃、无腐蚀的惰性气态物质,气体密度:6.139g/l(20℃,0.101Mpa),熔点为:-50.8℃ ,凝固点为:-63.8℃,临界温度:45.64℃,临界压力:3.84Mpa,临界密度:0.73g/cm3,临界容积:198m1/...
尖扎县15192306285: 六氟化硫气体的特性 - ?
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尖扎县15192306285: 请问有人了解六氟化硫这种气体吗? ?
謇砖奥万: 六氟化硫是一种无色、无臭、无毒、不燃的稳定气体,化学式SF₆它的分子量为146.07,在20℃和0.1 MPa时密度为6.1kg/m3,约为空气密度的5倍.六氟化硫在常温常压...
尖扎县15192306285: 六氟化硫气体在常温、常压下呈固态,纯净的六氟化硫气体是... - 上学吧?
謇砖奥万: SF6气体是无色、无味、无毒、不易燃的惰性气体,具有优良的绝缘性能,且不会老化变质,比重约为空气的5.1倍,在标准大气压下,-62oC时液化
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尖扎县15192306285: sf6气体与空气接触有毒吗 - ?
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尖扎县15192306285: 六氟化硫的作用用途 - ?
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尖扎县15192306285: 六氟化硫断路器的性能特点 - ?
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