SF6气体处理、回收技术问与答
2018-07-31 0:50:37
★SF6气体在电气设备中起何作用
一般的空气断路器、少油断路器或变压器，是靠距离和绝缘材料（如：绝缘油）来实现相与相之间的绝缘的，如：一般的空气断路器隔离和绝缘的是火线和地线，合间时有时会出现拉張，如果距离太近或者没有绝缘材料，就会造成短路事故。相与相之间的距离越大越安全，但体积随之増大，这样人们就采用不同的绝缘材料来隔离相与相之间的拉弧，尽量缩小空气开关的体积。随着断路器的电压电流的增大，普通的绝缘材料不能满足要求，这样六氟化硫就应运而生.
★SF6气体的物理、化学特性
SF6是一种无色无味、无毒和不易燃烧的绝缘性气体其密度是空气的5倍，具有优良的绝缘、灭和冷却性能，将其充入高中压开关或和GIS设备内，可以使设备小型化。自1960年以来SF6使不间断的先进输配电成为可能，目前好像还没有别的工艺和方法完全替代SF6绝缘介质。国内外的高中压开关和GIS设备的绝缘材料基本上都采用六氟化硫，随着使用时间的增加，高中压开关、GIS设备中的六氟化硫可能会出现不同程度的漏或出现杂质或水份，使缘性能下降。因为SF6气体其主要化学特征如下：在标准情况下SF气体是不活泼的但在开关动作时，但是由于电弧的作用，SF6会发生反应SF6→S＋F6，它们会和一些金属及化合物反应，而反应后的物质又和水分发生二次反应，如CuF2＋HaO＝Cu＋2HFSF4＋H2O＝SOF2＋2HF。HF是一种高腐蚀性的有毒物质，它可以腐蚀金属和陶瓷及玻璃，从而损害到开关元件，引起其动作上的故障。为安全可靠，要定期对充SF6气体断路器和GIS等绝缘设备进行检査，如果气体不够就篙补充SF6气体，如果有杂质即分解产物或水分就要对SF气体进行回收及再生处理再回充到绝缘设备中.
★为什么要对SF6气体进行回收及再生处理
SF6气体在电力设备中起绝缘介质的作用。但在高温高压的气室中还有少量的水蒸汽，週设备正常动作而产生拉弧敵电或异常局部放电时SF6会分解，其分解物（HF和SO2、SOF2、SOF4、SO2F4等）中有剧毒和强腐蚀性物质，这些物质会腐蚀设备内部金属元件。水分还会在其表面产生凝结水并附着在绝缘件表面，造成延面闪络，进一步使SF6分解，如此形成感性循环，SF6的绝缘性能随之下降。纯净的SF6虽然是一种无色无味无毒和不易燃烧的气体，但SF6的分解物会对人的身体、鼻子、嘴巴和眼睛产生朝激和伤害，通常有毒物质是气室开关动作后产生的，当它排出时，会对人的身体、鼻子、嘴巴和眼睛产生刺激和伤害，如贵州、上海、台湾地区等职业病医院就发现SF6设备监和维护工作人员吸入SF6断路器泄气体而发生中毒事故的报道。并且，SF6及HF对地球的大气层也有很强破坏作用，1997年《京都议定书》中，六氟化硫被列为禁止排放到大气的六种温室气体之一。基于绝缘、环保，人身安全三方面的原因，对SF6气体进行回收及再生处理是非常有必要的。绝对不可以把SF6开关中的SF6气体直接排放到空气中！只能用SF6回收车回收并净化后合格后再注入气室。
★回收SF6气体前有哪些准备工作？怎样对SF6气体的质量进行检验？回收SF6气体前备工作的重要性？
回收前的准备工作：一般在两种情况下SF6绝缘设备的SF6气体需要回收。
1、了解SF6开关的使用时间，一般开关操作2000次就需要检修。
2、到一定的使用年限，对SF6气体要进行检测。如（气体、水分、气体介质）以确定是否需要回收
基于以上原因，回收前应做如下准备工作：
1）测量分解产物是要清楚开关内含有多少二次分解物，以判断SF6气体的绝缘、灭呱性能是否能保障开关正常运行，并且能够知道开关内是否存在局部放电。
2）测量SF6纯度，主要是判断SF6纯度低于98％，大家都知道纯度低于98％SF6气体是不能够使用，因为里面分解物和水分太多，不能保障开关正常工作。
3）测量SF6含水量是要知道开关中SF6气体的含水量，因为大量水分可能在设备内绝缘件表面产生凝结水，附在绝缘见表面，从而造成沿面闪络，大大降低设备绝缘水平，同时水分存在会加速SF6在电弧作用下的分解反应，并生成多种具有强烈腐蚀性和毒性的杂质，如氟化氢，引起设备的化学腐蚀，并危及工作人员的人身安全。
作为优良的绝缘和灭弧介质，SF6气体在GIS设备和分离式设备的断路器中得到广泛的应用，为了保证设备的安全运行，以及工作人员的人身安全，必须对SF6气体质量进行检察。
首先要检測SF6含水量，因为SF6气体中含水量过高回引起严重的不良后果，具体表现在两方面
1）大量水分可能在设备内绝缘件表面产生凝结水，附在绝缘见表面，从而造成沿面闪络，大大降低设备绝缘水平。
2）水分存在会加速SF6在电强作用下的分解反应，并生成多种具有强烈腐蚀性和毒性的杂质，如（HF）氟化氢，引起设备的化学腐蚀，并危及工作人员的人身安全。
其次，对SF6气体中二次分解物的分析，因为二次分解物与金属颗粒产生化学反应时，会沉积在开关底部，造成局部放电，并且这种过程是惡性循环，分解后产生的二次分解物会更多，当然这些二次分解物与水发生化学反应时，就会产生金属氟化物、氟化氢、等具有强腐蚀性和剧毒产物，対开关底部进行腐蚀，造成露后对工作人员的危害。
所以对于开关中的SF6气体质量的长久控制从根本上来说是很有利的，因为这样可以清楚的知道开关中有关SF6气体的情况以及开关工作可靠性的信息，并以此来及时判断气体污染情况，并在造成开关故障和严重损坏之前排除隐患.
★SF6气体由气态变成液态条件
有关实验资料表明，SF6气体在21．1℃时，其密度为6．139g／，约为空气的5倍，分子量为146．05，SF6由21．95％的硫和78．05％的氟组成，SF气体冷冻后成为白色固体，其沸点和熔点很低，在0．1Mpa下，其升华温度为63．8℃，在0．22Mpa下，熔融温度为－50．8℃。常温（20℃）下＜2．1Mpa仍为气态，SF6临界温度为45．64℃，临界压力为3．8Mpa。因此SF6回收车的工作原理是以SF6气体物理特性为依据，采用温度与压力的两者相互关系，达到SF6气体回收并液化的目的。两者中只要具备其中一项，即温度越低，或者压力越高，最理想的两者都具备，液化速度更快。环境温度是20C时，SF6在压力为2．4Mpa（绝对压力）时会由气态变成液态，环境温度为36℃的室外，SF6开始液化的压力3．0Mpa（绝对压力）。
★压力液化SF6和制冷液化SF6气体的区别
SF6液化可以增加单位容积内的储量，目前其液化方法有两种：
第一种方式是压力液化。其原理在于SF6气体在压力为2．4Mpa（绝对压カ）时会由气态变成液态，可以直接将SF6压入钢瓶后液化儲存采取这种方式对SF6回收车的关部件特别是压缩机要求极高，但是，这种方式科学，环保。而且由于不用制冷部件，回收车的其体积变小。第二种方式是低温制冷液化法，其原理在于低温下SF6会由气态变成液态，环境温度是20℃时，SF6在压力为2．4Mpa（绝对压力）时会由气态变成液态，采用低温液化法，当将SF6的液化温度降低到10℃，此时SF6对应的液化压力仅为1．65Mpa，降低了系统工作压力。
★SF6回收速度跟哪些因素有关系
SF6回收车的生产及销售厂家対于自己的回收车的回收能力表叙各有不同：所有客户在遊购SF6气体回收车时，几乎都很关心回收车的回收速度。那么，到底它与什么有关呢？
压缩机的品牌、功率、连接件的长度、口径大小、材料及工艺，这些都和SF6回收车回收SF6气体的能力有关。SF6回收时间还与气室的大小（设备本身所装SF6的重量）有关。
众所周知，回收车在回收SF6气体时，第一阶段都是借助气室和储罐之间的压力差使SF6自然的流向儲誩罐，然后启动空压机。（回收车在做气体回收前是整个管路都必须抽真空的。）压缩机的功率大小当然最为重要，但连接件的密封度和平滑度及口径大小和长短，直接影响着SF6的空间压力和单位时间内的流量。而一般的销售商家和用户却忽视了点，我们始终有这么一个观点一一在考虑SF6回收车的性能时，应该始终想到的是“回收车和GIS或GCB相连的那一刻起，他们就应该是一个整体，所有对GlS设备和GCB设备的要求部应该同时适用于SF6回收车”，这个，才是选择SF6回收车的正确标准。
★在验收SF6气体回收车时，为什么一定要做抽真空实验
我们知道：回收车和GIS或GCB相连的那一刻起，他们就应该是一个整体，所有対GIS设备和GCB设备的要求都应该同时适用于SF6回收车。充SF6设备，不管是GIS还是GCB都不允许漏气，那么SF6回收车和连接件及接头都不允许泄漏。否则，SF和空气都有可能进入气室或进入实验现场。同时，购买SF6气体回收车，实际上是购买回收车及连接件和接头转接头。她们是一体的，无论结构还是性能。也就是说，在验收sF6回收车时，应该同时验收其附件的质量和适用性一一看能否对不同品牌型号的充SF6的设备进行连接和回收。
SF6气体回收车前置过滋器的作用？它的组成及能力？
SF6气体回收车前置过滤器的作用就是为了提高回收的SF6气体纯度，过滤掉更多的分解物。当SF6使用很长年限时，其分解的物质相对就会很多，光靠回收车本身的过滤器很难把气体完全过滤干净，为确保回收气体的纯度能够达到再生再利用的作用，在SF6气体回收车前安置前置过滤器就非常有必要了。有必要说明的是，这一点是所有SF6回收车的共性。而且，安置前置过滤器还可以延长SF6回收车上滤芯的使用年限和次数。前置过滤器包含干式过滤器和粉尘过滤器。干式过滤器主要用于对SF6中水份和SF6分解物中气态物质的过滤，如SF4、HF、 S02F2、SOF2、SO2和CF4t使水分含量达到10ppm以下。滤材是氧化铝和分子筛。粉尘过滤器主要用于对SF6气体中固态的粉尘和分解物的过滤。对于直径≥1um的粉尘，阻挡率为100％。
★为什么气室被抽真空度越高，回收处理SF6的效果越好
通常，抽真空抽的越彻扆（真空度越高），气室内的水分和聞体颗粒就越少。再回充时SF6的纯度就越有保障，绝缘性能就越好。所以，SF6回收车的一个重要指标是它能抽真空到何种程度？一般使用有油压縮机SF6回收再生系统仅能达到1bar，而雷格公司的SF6气体回收再生系统能达到小于1mbar，甚至更低，从而使气室更干净。
★购买SF6回收车前注意事项
1、供应商提供的回收车是否设计专为回收六氟化硫气体？
2、供应商提供的六氟化硫回收是否使用无油SF6压缩机？
3、供应商提供的六氟化硫回收车回收极限（最终）真空度？
4、考虑被六氟化硫回收车是否需要带压力容器？
5、考虑被回收六氟化硫气体的压力容器有多大？
6、回收现场供六氟化硫回收车使用的电源情況？
7、考虑被回收六氟化硫气体是气态或液态储存？
8、回收气体的时间是否是一重要的指析，即是否要求要在指定时间里完成回收六氟化硫及再回充到绝缘容器里？
9、是否对全自动回收装置感兴趣，以避免人为操作错误？
10、回收装理是否需要加装防盗和防雨等全天候装置？
11、用户是否怀疑在其高压开关或装有六氟化硫的贮存容器中己产生杂质气体，若回答是背定的，推荐用户选用GL型SF气体预过滤器？
12、用户是否希望从高压开关中抽取六氟化硫时，要抽致某一特定水平？
13、实际使用中是否需要将回收车用拖车从一个工作点拖至另一个工作点？
14、六氟化硫回收装置供应商雷格公司在标准产品配置中会提供3米6长的输气管，用户实际需要是否要求更长？
15、対回收车体，用户喜欢何种颜色，白色，淡黄，黄色，天兰色，深兰色，黑色，还是其它颜色，用户可提供色
样而专门为其制作？
16、用户希望回收装配备何种附件（请提供附件清单供用户参考）？
17、用户是否希望额外购买一套零件，以备不时之需？
18、用户是否希望考虑购买一套SF5检测仪器检测回收SF气体的质量？
19、用户是否需要培训？
20、用户需要怎样的产量维护保证，是一年工厂标准保证，还是要求一年以上或终身维护保证？
