SF6气体压力下降原因分析及解决方法

SF6是一种大分子量、密度较大的气体，其临界温度（即通过加大压力可使之液化的最高温度）为-45.6℃（N2为-147℃，O2为-118.8℃），常温下SF6气体压力与温度成正比，压力对SF6气体的绝缘强度有较大的影响，在较均匀电场下，绝缘强度随气体压力的增加而增加，但增量并不成线性比例。

SF6和其他物质一样，有固态、液态、气态三种状态，SF6物质的三态转化临界点，如图4-23所示。

图4-23　SF6气体三态图

K—临界点；T—溶点；S—升华点

图4-23中KTS曲线表示气态转变为液态或固态的临界线，也就是饱和蒸汽压力曲线。曲线之右侧为气态区域，曲线之左侧为液态和固态区域。由图4-23中可查得，-20℃时额定压力为0.6MPa，绝对压力为0.7MPa的SF6气体，可查得其密度约为47kg/m3，相应的液化温度约-26℃。而LW8—35型断路器的额定压力为0.45MPa，所以，当环境温度为-37℃时，断路器本体内的SF6气体就会转化为液态。如果此时分闸，断路器的灭弧能力将会降低，可能造成断路器事故。(www.xing528.com)

对出现的问题进行探讨分析可知，SF6型断路器的使用环境条件为-30～+40℃，额定压力0.45MPa，闭锁压力0.4MPa，分析结果也可以用玻义耳—马略特气体状态方程PT/T＝P1V1/T1进行计算验证。其中：P为压力；V为体积；T为绝对温度；P1为变化后压力；V1为变化后体积；T1为变化后温度。

当体积不变，SF6气体压力随着温度的变化而变化，可计算出LW8—35型断路器的SF6气体压力变化值，将参数代入式中得

P1＝P×T1/V1＝0.45×（273-39）/（273+20）＝0.36（MPa）

当SF6气体温度由20℃变至-39℃时，SF6气体压力由0.45MPa变至0.36MPa，已经低于闭锁压力0.4MPa了。

根据断路器的控制保护原理可见，断路器本体中的SF6气体压力，由装于操作机构箱的压力表监测，当压力由于温度影响降至0.4MPa时，压力表的常开接点打开，闭锁了断路器的跳闸回路。如果这时线路发生故障，保护启动后，而断路器不能可靠动作，将会引起事故扩大，造成保护越级动作，或者是设备损坏事故的发生。

通过上述分析，可知造成SF6气体压力下降而闭锁断路器控制回路的现象是由温度降低引起。