2. SF6气体的液化特性

20℃时表压为0.1MPa的SF6气体，-63℃时液化。如果20℃时表压为0.45MPa，则对应的液化温度为-40℃。亦即压力愈高，液化温度也愈高。电气设备使用SF6时要防止出现液化，因此要根据当地气象条件可能出现的最低温度选择合适的充气压力。在我国北方地区户外使用的SF6充气设备其压力明显低于户内设备，因为冬季户内有采暖设备。如果用在户外，使用压力又较高，则必须采取加热措施。

3. SF6气体的灭弧性能

SF6气体的另一特性是具有优良的灭弧性能，故非常适用于高压断路器中。当断路器触头间出现电弧时，由于弧柱边界区的导热率高，使电弧变得纤细，极容易熄灭，使断路器触头避免被电弧灼伤。SF6的灭弧性能比空气强100倍。

4. SF6气体分解物的毒性

纯净的SF6气体是无毒的，但是在水分和电弧作用下，会产生水解，形成有毒或有腐蚀性的物质。因此，必须采用适当的吸附剂来消除水分和有害杂质，并做好电气设备的密封处理，加强漏气检查和气体含水量监测。

SF6气体中混有水分，造成的危害有两个方面： （1）水分引起化学腐蚀，干燥的SF6气体是非常稳定的，在温度低于500℃时一般不会自行分解，但是在水分较多时，200℃以上就可能产生水解：2SF6＋6H2O→2SO2＋12HF＋O2，生成物中的HF具有很强的腐蚀性，且是对生物肌体有强烈腐蚀的剧毒物，SO2遇水生成硫酸，也有腐蚀性。

水分的危险，更重要的是在电弧作用下，SF6分解过程中的反应。在反应中的最后生成物中有SOF2、SO2F4、SOF4、SF4和HF，都是有毒气体。

（2）水分对绝缘的危害。水分的凝结对沿面绝缘也是有害的、通常气体中混杂的水分是以水蒸气形式存在，在温度降低时可能凝结成露水附着在零件表面，在绝缘件表面可能产生沿面放电（闪络）而引起事故。

P72 八、气体放电的不同形式

根据气体的压力、电极形状和电场强度的不同，气体放电可以

具有多种不同形式。

1. 辉光放电

辉光放电的特点是放电电流密度较小，放电区域通常占据放电管电极间的整个空间。霓虹管中的放电就是辉光放电。

在一密闭的放电管中，对其抽真空，以降低气体压力。然后在放电管的电极间施加某一可调电压，并在回路中串入较大电阻，以控制电源功率。当外施电压升高到某一数值时，回路中电流突然明显增加（mA级），管内出现发光现象。这就是辉光放电。管中所充气体不同，发光颜色也不同。

2. 电弧放电

电弧放电的特点是电流密度极大，温度极高，具有耀眼而细长的放电弧道，弧道电阻很小，具有短路的性质。

在上面所说的辉光放电例子中，如果逐渐取消抽真空，并逐渐取消回路中所串联的电阻，则放电管中的放电通道逐渐收细，越来越亮，电流急剧增大，放电不再占满整个空间。这时回路的电阻很小，电流很大，形成电弧放电。

实际上，在普通大气压下，气体击穿后总是形成收细的发光放电通道，即形成电弧放电，而不是辉光放电。

3. 火花放电

如果放电回路的阻抗很大，限制了放电电流，则电极间空气间隙的放电时断时续，出现断续的明亮火花，称为火花放电。

出现这种情况是因为间隙击穿后电流突增，这就使外电路阻抗上的电压降也突增，从而使放电间隙上的电压突降，火花不能维持而熄灭。火花熄灭后，电流突降，外电路阻抗上的压降也突降，使放电间隙上的端电压又突增，间隙再次击穿，形成断续的火花放电。

4. 电晕放电

如果空气间隙的两个电极间距离较远，其中至少有一个电极的曲率半径又很小，当受电压作用时整个间隙电场极不均匀，在电极附近的电场强度最强。这时随着电压的升高，紧靠电极的电场最强

处会出现空气游离，产生发光层，有微小电流。电压升高，发光层也随之扩大，这种放电现象称为电晕放电。

电晕放电的特点是空气间隙电场极不均匀，在电极附近强电场处出现的局部空气游离发光现象，电流很小，整个空气间隙并未击穿，仍能耐受住电压的作用。

5. 刷状放电

当空气间隙发生电晕放电时，如果电压继续升高到一定程度时，会从电晕电极伸展出许多较明亮的细小放电通道，这种现象称为刷状放电。这时如果再继续升高电压，则整个间隙会出现击穿放电，形成电弧放电或火花放电，具体形成哪种放电，要由回路阻抗和电源容量决定。

电力系统的架空线路和电气设备的外绝缘一般采用大气作为绝缘间隙，并不处于真空状态，因此不会出现辉光放电，只可能发生电晕放电、刷状放电、火花放电和电弧放电。

P74 九、气体中固体介质的沿面放电

电气设备暴露在空气中的导电部分总是要用固体绝缘材料来支撑或悬挂，如架空线路的绝缘子或变电所母排的支持绝缘子、变压器的引出线套管等。当导体上的电压超过一定数值时，在这些绝缘子表面可能会出现电晕放电、刷状放电，滑闪放电或沿面闪络。这种沿固体介质表面发生的气体放电现象称为沿面放电。沿面放电发展成贯穿性短路时称为沿面闪络。通常，在相同电极间隙距离下，沿面闪络电压要比同样长度的纯空气间隙击穿电压低。沿面放电受绝缘物表面状况、污染程度、电场分布等多种因素的影响。

1. 影响空气中固体介质沿面放电电压的各种因素

（1）固体绝缘表面光洁度的影响。绝缘子或套管等如表面有损伤或毛刺会引起沿面电阻分布不均匀，使电场强度分布不均匀，电场强的地方首先放电，从而使整个绝缘表面的沿面放电电压降低。

（2）大气湿度和固体绝缘表面吸潮的影响。如果周围空气潮湿，固体绝缘物表面吸收潮气形成水膜，水中含有离子，在电场中沿绝

缘物表面运动，逐渐积聚在电极附近，使两极附近的电场加强并首先放电，引起沿面闪络电压降低。

（3）导体与固体绝缘结合状况的影响。例如导体与绝缘瓷件的接触处如不够紧密，必然形成气隙。由于气隙的电导比瓷件表面小，电场分布较强，因此气缝中的气体首先发生电晕放电，使整个绝缘物的沿面放电电压降低。

（4）电场分布的影响。上面介绍的影响沿面放电电压的各种因素，实际上都与电场分布不均匀有关。亦即电场分布是否均匀对固体绝缘的沿面放电有重要影响。由于受导体形状的影响，电场分布难以做到绝对均匀，在电场分布最强的地方，空气首先发生游离，产生电晕，使沿面放电电压降低。

固体介质与气体介质交界面的电场分布一般有图2－16所示的三种情况。

1）固体介质处于均匀电场中，电力线与固体介质表面平行，如图2-16（a）所示。固体介质的存在虽然并不引起电场分布的改变，但是沿面闪络电压还是比单纯空气间隙的放电电压要低。这是由于固体介质表面可能存在脏污，特别是由于表面吸潮而会形成水膜，水具有离子电导，离子受电场作用沿固体表面运动，使固体介质表面的沿面闪络电压降低。吸潮越严重，沿面闪络电压降低越多。