Eigenschaften von Schwefelhexafluorid (SF6)

Schwefelhexafluorid ist ein farbloses, geruchsloses, giftiges und nicht brennbares künstliches Synthesegas, das bei normaler Temperatur und normalem Druck stabil ist. Seine Eigenschaften können als „zweiseitig“ zusammengefasst werden: Einerseits durch eine ausgezeichnete elektrische Leistung und andererseits durch ein potenziell großes Umweltrisiko.

1. Ausgezeichnete Leistung

• IsolierungseigenschaftenDie dielektrische Stärke (Isolationsfähigkeit) von SF6 ist sehr hoch, bei gleichmäßigem elektrischen Feld etwa 2,5-3 Mal so hoch wie bei Luft. Dies bedeutet, dass bei der gleichen Spannung die Gerätegröße mit SF6 kleiner gemacht werden kann.

• Starke BogenlöschfähigkeitDies ist einer der wichtigsten Werte von SF6. Als Bogenlöschmedium im Schaltbrecher ist seine Bogenlöschmöglichkeit mehr als 100 Mal größer als die Luft. Es kann die Energie des Bogens schnell absorbieren, so dass der Bogen nach dem Überschreiten des Nullstroms schwer wieder verbrennt wird und somit den hohen Spannungsstrom sicher abschneidet.

• Ausgezeichnete thermische und chemische StabilitätBei normaler Temperatur ist SF6 sehr stabil und reagiert nicht mit Metallen, Isolationsmaterialien usw., was eine lange Lebensdauer und Zuverlässigkeit innerhalb der elektrischen Geräte gewährleistet.

• Gute WärmeleitfähigkeitDie Wärmeleitfähigkeit von SF6 ist besser als Luft und kann die Wärme, die während des Betriebs der elektrischen Geräte erzeugt wird, effektiver verteilen, was die Wärmeabkühlung der Geräte fördert.

HauptanwendungsbereicheAufgrund der oben genannten Eigenschaften wird SF6 weit verbreitetHochspannungs- und UltrahochspannungssystemeMitte

• Gasisolierte Kombinationsgeräte

• Hochspannungsunterbrecher

• Sensoren, Gehäuse usw. für Hochspannungsleitungen

• Einige spezielle Forschungs- und Geräte (z. B. Elektronenbeschleuniger, Spurgase usw.)
  

  Potenzielle Risiken und Umweltprobleme

  Starker TreibhauseffektDies ist das größte Umweltproblem von SF6. Das ist im Kyoto-Protokoll festgelegt.Eines der sechs größten Treibhausgase.

• Globales ErwärmungspotenzialDie Auswirkungen von 1 kg SF6 auf die globale Erwärmung entsprechen22,8 Tonnen KohlendioxidEs ist CO2.22.800 Mal.

• Extrem lange Lebensdauer der AtmosphäreSF6 überlebt in der Atmosphäre3200 JahreSobald es leckt, ist sein Beitrag zum Treibhauseffekt langfristig und irreversibel.

• Toxizität der ZersetzungsprodukteReines SF6 ist nicht giftig, aber wenn eine Lichtbogen-, Korona- oder Funkenentladung innerhalb eines elektrischen Geräts auftritt, wird es zu einer Vielzahl von giftigen und korrosiven Substanzen (z. B. Sulfurfluorid SOF₂, Difluorid S₂ F10, HF usw.) zerfallen. Diese Substanzen sind schädlich für den menschlichen Körper und korrosiv für Geräte.

• ErstickungsrisikoObwohl es nicht giftig ist, ist SF6 etwa fünfmal schwerer als Luft und kann sich leicht in geschlossenen, schlecht belüfteten Räumen (z. B. Kabelgrünen, unteren Raum) ansammeln.

Anwendungsbedingungen von SF6-Gasdetektoren

Aufgrund des starken Treibhauseffekts, der potenziellen Zersetzungstoxizität und der Erstickungsgefahr von SF6 ist eine genaue und zuverlässige Detektion von entscheidender Bedeutung. Der SF6-Gasdetektor wird hauptsächlich unter folgenden Bedingungen eingesetzt:

1. Erkennung und Positionierung von Leckagen

Dies ist das häufigste Anwendungsszenario. Ziel ist es, die Dichtheit der elektrischen Geräte zu gewährleisten, um das Lecken von SF6-Gasen in die Atmosphäre zu verhindern und gleichzeitig sicherzustellen, dass der Gasdruck in der Geräte im normalen Betriebsbereich liegt.

• Anwendungen：

• Installation und InbetriebnahmeNeu installierte Geräte wie GIS, Schaltbrecher und andere müssen nach Aufblasen vollständig entdeckt werden.

• Regelmäßige Inspektionen und WartungDurchführung einer regelmäßigen Leckageuntersuchung von elektrischen SF6-Geräten in Betrieb.

• FehlerbehebungWenn das Gerät ein „Niederdruckalarm“ oder ein „Druckabweichung“-Signal sendet, wird es verwendet, um den Leckpunkt genau zu lokalisieren.

• Detektortyp：

• Tragbare Leckage-Detektoren: Normalerweise verwendetInfrarot-AbsorptionsmethodeHochempfindliche Sonde mit Licht- und Schallalarm und flexibler Bewegung zum Scannen verschiedener Verbindungen, Schweißnähten und Dichtungsflächen.

Umweltsicherheitsüberwachung (Innenraum/geschlossene Räume)

Um zu verhindern, dass sich SF6 im Geräteraum ansammelt und das Risiko einer Sauerstoffmangel oder einer Zerstörungsvergiftung verursacht, ist eine kontinuierliche Umweltüberwachung in bestimmten Bereichen erforderlich.

• Anwendungen：

• GIS-Raum/SchaltstationInstallation eines stationären SF6-Gaskonzentrationsüberwachungssystems.

• Kabelschichten, unterirdische KanäleDiese Niederlagen sind die Orte, an denen sich SF6 am leichtesten ansammelt.

• Detektortyp：

• Festes Online-ÜberwachungssystemMehrere Detektionssonden werden in verschiedenen Höhen des Raumes installiert (insbesondere in der Nähe des Bodens, da SF6 schwerer ist), um die SF6-Konzentration in Echtzeit zu überwachen.

• Funktion：

1. Sauerstoffmangel AlarmWenn die SF6-Konzentration (oder der Sauerstoffgehalt) den vorgegebenen Schwellenwert erreicht (in der Regel unter 19,0% Sauerstoff oder 1000 ppm SF6-Konzentration), wird der Lichtalarm aktiviert.

2. Automatische VerbindungslüftungAlarmsignale können das Abluftsystem automatisch starten und die Luftwechslung zwingen.

3. FernüberwachungAlarmsignale in den Hauptkontrollraum hochladen, um die Bediener zu warnen.

3. Analyse der Gasreinheit und der Zersetzungsprodukte

Zur Beurteilung der Qualität des SF6-Gases im Inneren eines Geräts, um festzustellen, ob ein latenter Fehler im Inneren des Geräts vorliegt (z. B. lokale Entladung, Überhitzung usw.).

• Anwendungen：

• Abnahme der Ausrüstung vor InbetriebnahmeStellen Sie sicher, dass das gefüllte SF6-Gas rein ist.

• Regelmäßig überwachte TestsEntsprechend dem Verfahren werden regelmäßig Proben aus der Ausrüstung genommen, um die Gasreinheit und den Produktgehalt zu analysieren.

• FehlerdiagnoseWenn eine ungewöhnliche Entladung oder Überhitzung im Inneren eines Geräts vermutet wird, wird die Art und Schwere des Fehlers durch Analyse der Art und Konzentration des Zerfallprodukts bestimmt.

• Zusammenfassung

• Typ der Prüfung	Hauptzweck	Anwendungsbedingungen	Häufig verwendete Prüftechniken
  Leckadetektion	Stellen Sie Leckpunkte und verhindern Sie das Auslaufen von Gasen	Installation, Inspektion und Fehlerbehebung	Infrarot Absorption
  Umweltüberwachung	Verhütung von Erstickung und Vergiftung und Sicherheit des Personals	Geschlossene Räume wie GIS-Räume, Kabelgrünen	Feste Sensoren (häufig mit Infrarot)