在都市地區，氣體絕緣開關設備(GIS,GAS Insulated Switchgear)已多數取代傳統開關場的油斷路器(OCB)與空斷開關(ABS)及匯流排。
 
而六氟化硫(SF₆, Sulfur Hexafluoride)由於具備優良的絕緣特性，加上有不燃性、防爆性、高安全性等特性，而被發展應用作為氣體絕緣開關設備(GIS)及氣體絕緣變壓器(GIT)消弧及絕緣之媒介。
 
本期內容我們將針對六氟化硫(SF₆, Sulfur Hexafluoride)，以下簡稱SF₆氣體，一些基本特性做介紹。
 
六氟化硫(SF₆)氣體的基本特性
 
六氟化硫(SF₆)氣體是由法國兩位化學家Moissan & Lebean)於1900年合成發現，六氟化硫(SF6)氣體的分子由一個硫原子和六個氟原子所組成，為八面體對稱結構，如下圖所示，是一種不燃燒、無毒、無味、無色和化學結構極其穩定，類似惰性元素的氣體，分子量146，比重6.139g/L。
 

 
六氟化硫(SF₆)氣體在常溫、常壓和較高溫度下，化學性質穩定。在低於1800℃ 情況下不與高壓電氣設備的任何製造材料發生反應；本身的氣體分解溫度5000℃，高於電氣設備的最高允許溫度1500℃，而氣態穩定。
 
六氟化硫(SF₆)氣體的擊穿過程與空氣相似，所不同的是六氟化硫(SF₆)氣體中的氟是鹵族元素，易於吸收自由電子形成負離子同時釋放電子的親合能，具有很強的電負性。
 
與自由電子相比，負離子重量大，平均自由行程短，在兩次碰撞之間的自由行程中獲得的動能和漂移的速度小，另一方面它和分子發生彈性碰撞又容易損失原來累積起來的能量。
 
因此，負離子要累積足夠的能量並導致氣體進一步碰撞電離的可能性極小。
 
其次，六氟化硫(SF₆)氣體分子的半徑比空氣中的氧氣和氮氣分子的大，使得自由電子在六氟化硫(SF₆)氣體中的平均自由行程縮短能量不易累積從而減弱碰撞電離能力。
 
在六氟化硫(SF₆)氣體中，正是由於電子的淨碰撞電離系數很小，遷移率低的負離子又極易與正離子結合為中性分子，因此六氟化硫(SF₆)氣體的絕緣強度很高。
 
在電弧(幾千度)情況下，分解為S和F的原子氣，但電弧一旦解除，便在10-5~10-6秒之內複合成SF₆。
 
六氟化硫(SF₆)具有良好的電氣絕緣性能及優異的滅弧性能，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100oytr，在大電流開斷的試驗中，六氟化硫(SF₆)氣體的開斷能力是空氣的2~3倍。