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SF6氣體的危害性有哪些?
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SF6是由兩位法國化學家在1900年合成。從60年代起,SF6作為極其優越的絕緣、滅弧介質廣泛應用于全世界電力行業中的高壓斷路器及變電設備中。在今天,SF6氣體幾乎成為高壓、超高壓斷路器和GIS中唯一的絕緣和滅弧介質。
1、SF6氣體的物理和化學性質
純凈的SF6氣體無色、無味、不燃,在常溫下化學性能特別穩定,屬惰性氣體,是空氣比重的5倍多。但在電力系統中,由于SF6氣體主要充當絕緣和滅弧介質,在電弧及局部放電、高溫等因素影響下,SF6氣體會進行分解。它的分解物遇水分后變成腐蝕性電解質,尤其是某些高毒性分解物,如SF4、S2F2、SOF2、HF、SO2 等,如大量吸入人體會引起頭暈和肺水腫,甚至昏迷及死亡。
在相對密封的室內,由于空氣流通不暢,SF6及其分解物在室內沉積,加上SF6氣體無色、無味,從而對巡視、檢修人員產生極大的危害。當 GIS產生泄漏后,SF6氣體積聚在地坪上方低層空間,造成局部缺氧,使人窒息而造成重大事故。
2、SF6開關室發生泄漏的危害
安裝SF6高壓設備的室內空間一般都較密閉,一旦發生SF6氣體泄漏,由于空氣流通極其緩慢,毒性分解物在室內沉積,不易排出,從而對進入SF6開關室的工作人員產生極大的危險,而且,由于SF6氣體的比重較氧氣大。當發生SF6氣體泄漏時SF6氣體將在低層空間積聚,造成局部缺氧。使人窒息。另一方面,由于SF6氣體本身無色無味,發生泄漏后不易讓人察覺,這就增加了對進入泄漏現場工作人員的潛在危險性,嚴重威脅人員的安全和健康.甚至造成惡性事故。
3、SF6氣體的安全濃度
根據美國和前蘇聯的化學防護科學家的研究,結果表明:在存在純凈SF6氣體環境中工作,皮膚暴露在SF6氣體中連續8個小時,所能承受的最高SF6氣體含量為1000*10ˉ6(1000ppm)在這個濃度下,不會對人的生命健康產生危險和長期影響。我國《國家電網公司電力安全工作規程》援引此項研究結果,1000*10ˉ6為在SF6開關室允許存在SF6氣體的安全警界線,超過此濃度,監測報警裝置應自動啟動風機并報警。
SF6作為一種絕緣氣體,具有很多優點,是一種無色、無味、無毒、不可燃的惰性氣體,并有優異的冷卻電弧特性,特別是在開關設備有電弧高溫的作用下產生較高的冷卻效應,避免局部高溫的可燃性。SF6氣體的絕緣性能遠遠超過傳統的油、空氣絕緣介質。其用于電氣設備中,可以縮小設備的尺寸,提高設備絕緣的油、空氣絕緣介質。其用于電氣設備中,可以縮小設備的尺寸,提高設備絕緣的可靠性其缺點是在電弧放電時分解形成硫的低氟化合物不但有毒,且對某些絕緣材料和金屬具有腐蝕作用。
SF6是一種比較重的氣體,在相同條件下其密度為空氣的5倍,其壓力與溫度的關系遵循理想氣體定律。臨界溫度是SF6氣體出現液化的最高溫度臨界壓力表示在這個溫度下出現液化所需的氣體壓力。SF6只有在溫度高于45度以上時才能保持氣態,在通常使用條件下,它有液化的可能性,因此SF6不能在低溫度和過低壓力下使用。
SF6的優良導熱性能,是形成SF6滅弧性能的原因之一。SF6的導熱性好可歸結為兩種原因:一是SF6的分子量大,比熱大,其對流的傳熱能力優于空氣。
SF6氣體毒性(氣體不純,含低氟化硫、氟化氫等有毒氣體);
對動物的危害性(主要表現出乏力、記憶力差、咽痛、胸悶等);
對環境的危害( SF6氣體一個分子相當于CO2分子的25000倍,且壽命長,約3400年,不易分解)。