氣封絕緣開關設備(GIS)之維護和檢查 (五)

2019.03.13

六氟化硫(SF6)在電弧下之分解物

六氟化硫(SF6)氣體在下列4種放電狀況下會分解(CIGRE 1997年發表)

1) 因絕緣不良造成之部分電暈放電。
2) 因絕緣不良或開關操作時發生的火花放電。
3) 有負載斷路器操作時的電弧放電。
4) 絕緣破壞或開關故障時發生異常電弧。
前3項通常放電能量較小或放電受到妥善控制,因此六氟化硫(SF6)分解的產物濃度甚低,,而「絕緣破壞或開關故障時發生異常電弧」,故障電流甚大,對設備之損害相對也最高,會導致氣室炸開、開關設備損壞無法再用、或保護電驛跳脫停電;是最需要及早防範,避免發生,其所引起六氟化硫(SF6)分解的產物濃度通常甚高,較容易判別。

六氟化硫(SF6)氣體在放電下分解的產物

六氟化硫(SF6)分子有顯著的電子親和性,六氟化硫(SF6)在電弧中與電離子結合,六氟化硫(SF6)負離子與六氟化硫(SF6)正離子會再結合成六氟化硫(SF6)中性離子。但在六氟化硫(SF6)氣體中含有少量的空氣與濕氣時,六氟化硫(SF6)在電弧中所分解的六氟化硫(SF6)負離子與六氟化硫(SF6)正離子就不會再結合六氟化硫(SF6)中性離子,而是立刻與六氟化硫(SF6)氣體中的雜質氧氣或水分結合,形成具有毒性的副產物,如SO2F2、SOF2、SO2、HF等氣體及WO3、WF6、A1F3、CuF2、AgS等固體粉末。
 
SF6氣體受電弧高能量分解之圖示

六氟化硫(SF6)氣體在放電下分解產物的毒性

S與F原子皆是具有毒性之物質,六氟化硫(SF6)分子結構為一正八面體,分子結構相對稱,無極性,極為安定,因此無毒性。但當六氟化硫(SF6)​​​​​​​氣體在電弧放電下分解,與六氟化硫(SF6)氣體中雜質空氣的氧與濕氣作用,就會形成具有毒性的物質。
以上內容截錄自 黃宗正,GIS異常化學診斷技術講義
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