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[摘 要]对SF 6 气体含水量超标对电气设备性能的影响及危害进行了阐述，对微水超标的原因和控制处理措施进行了分析探讨。
[关键词]SF 6 断路器；微水超标；原因；分析；处理
中图分类号：C912 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）06-0025-01
前言
随着电气设备无油化、小型智能化的发展，SF 6 气体作为绝缘灭弧介质大量被用于电气设备；但若大气中的水分浸入电气设备内部或固体介质表面受潮，则会导致SF 6 气体的绝缘性能显著下降。因此检测控制SF 6 气体密度和微水含量是确保电气设备安全可靠运行的主要技术措施之一。
1SF 6 气体微水超标的危害性
纯净SF 6 气体在电气设备运行中，受电弧放电或高温后，会分解成单体的氟、硫和氟硫化合物，电弧消失后会又化合成稳定的SF 6 气体。但若电气设备中SF 6 气体微水超标后遭遇气温变化时，过量的水可能会凝结在固体介质表面而发生电气闪络造成设备故障停运，严重时造成高压设备发生爆炸事故；或者受电弧分解的氟硫化合物会与水反应生成腐蚀性很强的氢氟酸、硫酸和其他毒性很强的化学物质，对高压设备的绝缘材料或金属材料造成腐蚀，使绝缘劣化导致设备故障，严重时可危及维护人员的生命安全。可见微水超标对电气设备的影响危害是非常大的。
2 SF 6 气体微水超标的原因
SF 6 气体微水超标的原因，主要有以下6个方面。
1）SF 6 气体水分不合格。造成不合格的主要原因是运输过程中和存放环境不符合要求或存储时间过长。
2）高压设备充入SF 6 气体时带进水分。高压设备充气时，安装或检修人员没有按照有关规程和检修工艺操作要求进行操作，如管路、接口不干燥或装配时作业环境湿度超标等导致水分进入。
3）绝缘件带入的水分。这种情况主要原因是高压设备装配前对绝缘件未作干燥处理或干燥处理不合格，或在解体检修时绝缘件暴露在空气中的时间过长而受潮。
4）吸附劑带入的水分。吸附剂对SF 6 气体中水分和各种主要的分解物都具有较好的吸附能力，如果吸附剂活化处理时间短，没有彻底干燥，安装时暴露在空气中时间过长而受潮，吸附剂可能带入一定量的水分。
5）透过密封环节渗入的水分。在SF 6 高压设备中SF 6 气体的压力往往比外界空气压力高几倍，但外界的水分压力比内部高易造成水分渗入。
6）高压设备的泄漏点渗入的水分。若零部件加工制造存在潜在缺陷会导致设备焊缝部位隐藏泄漏点，空气中水蒸气逐渐渗透到设备内部是一个长期持续缓慢的过程，时间越长，渗入的水分就越多，由此途径进入SF 6 气体中的水分占有较大比重。
3 SF 6 气体含水量的控制措施
运行中的SF 6 高压设备，对于SF 6 气体的微水量要求相当严格，因为它直接影响高压设备的安全运行。若要完全清除SF 6 高压设备内SF 6气体中的水分是不可能的，但是掌握SF 6 气体微水超标的原因，采取相应的预防控制措施，将SF 6 气体中的水分控制在一定范围内，是完全可以有效保证和提高高压设备的运行安全可靠性。参照GB7674六氟化硫封闭组合电器水分含量规定取断路器气室运行允许值≤300μL/L，其他气室≤1 000 μL/L，本文水分处理允许值取值≤250 μL/L。1）严格控制SF 6 新气质量。为了保证SF 6 气体新气的质量和纯度，充入高压设备之前进行微水测试，并要符合SF 6 气体新气的质量标准。
2）加强绝缘件的过程管理。绝缘件干燥处理完毕后立即进行密封包装，在安装现场未组装的绝缘件应存放在有干燥氮气的容器中或与干燥吸附剂一起封装。
3）管控密封件的质量。采用渗透率小的密封件，加强高压设备密封面的加工、组装的质量管理，密封环节可采用双密封圈密封，法兰面涂密封胶或加注硅脂等措施保证密封良好。
4）管控吸附剂的质量。采用高效吸附剂，使用前进行活化处理，安装时尽量缩短暴露于大气中的时间，减少吸附剂自身带入的水分。
5）严控充气操作。应在晴朗干燥天气进行充气，并严格按照有关规程和检修工艺操作要求进行操作。充气的管子必须内部干燥，无油无灰尘，充气前用新的SF 6 气体进行冲洗并废气回收。
6）加强运行中SF 6 气体检漏。高压设备在运行中，当发现压力表在同一温度下前后两次读数的差值达到0.01～0.03 MPa时应对其气隔全面检漏，找出漏点消除隐患。
7）定期对运行中SF 6 气体微水量的监视测量。设备安装完毕充气24 h后，应进行SF 6 气体微水量测量，设备通电后每三个月测量一次，直至稳定后，以后每一至三年检测一次微水量。对于微水量超过管理标准的应进行干燥处理。
8）严格遵守SF 6 高压设备的安装作业要求。包括作业环境、作业规程及清洗剂的使用。
9）充气前气室抽真空。SF 6 高压设备在安装、维护时一定要在注入SF 6 气体前抽真空，其目的是降低SF 6 高压设备内部的水蒸气含量和对SF 6 高压设备定性检漏。
4 SF 6 高压设备水分超标的处理
1. 外部原因处理
首先关闭和拆卸与水分超标气室连接的气体管路，将连接管路的阀门、接头等连接部件置于80 ℃的烤箱中烘干3 h，抽真空前再用含水量≤25 μL/L高纯氮气吹20 min（因为考虑环保，所以不用SF 6 气吹），保证气体管路的干燥；同时将抽真空后的气体管路接入麦氏真空计用以监测真空度，而且在对气室充入氮气的同时，对设备壳体和密封面进行检漏，检查是否有漏点；若有漏点必须对其进行修补或更换。
2. 内部原因处理
（1）绝缘件及内部附着水分的处理。考虑到内部绝缘件受潮及内部附着水分，对设备进行24 h的长时间抽真空，并保持133 Pa的较低真空度，然后充入含水量≤25 μL/L的高纯氮气至产品额定压力下进行检测，此过程可反复进行。
（2）利用吸附剂处理水分。通过长时间较高真空度的抽真空后，设备内部水分含量仍未降到合格范围内，一是因为靠抽真空无法更有效除去内部绝缘件水分；二是因为设备内部吸附剂可能受潮。这样就应利用吸附剂处理水分。更换内部吸附剂后，对设备进行24 h的长时间抽真空，并保持133 Pa的较低真空度，然后充入含水量≤25 μL/L的高纯氮气至产品额定压力下进行检测，此过程可反复进行。
5结束语
随着SF 6 电气设备的广泛应用，电网安全可靠性对SF 6 电气设备的稳定运行提出更高的要求。而掌握SF 6 气体微水超标的原因，采取相应的预防控制措施，减少SF 6 气体中的水分，是保证和提高SF 6高压电气设备安全运行可靠性的重要技术措施之一，所以应当高度重视SF 6 电气设备内部水分含量预防和及时处理。
参考文献
[1] Q/FJG 电力设备交接和预防性试验规程[S]
[2] Q/GDW输变电设备状态检修试验规程[S]
作者简介：
张伟莹（1989—），女，在中油电能供电公司从事变电检修工作，电气试验专业。
[关键词]SF 6 断路器；微水超标；原因；分析；处理
中图分类号：C912 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）06-0025-01
前言
随着电气设备无油化、小型智能化的发展，SF 6 气体作为绝缘灭弧介质大量被用于电气设备；但若大气中的水分浸入电气设备内部或固体介质表面受潮，则会导致SF 6 气体的绝缘性能显著下降。因此检测控制SF 6 气体密度和微水含量是确保电气设备安全可靠运行的主要技术措施之一。
1SF 6 气体微水超标的危害性
纯净SF 6 气体在电气设备运行中，受电弧放电或高温后，会分解成单体的氟、硫和氟硫化合物，电弧消失后会又化合成稳定的SF 6 气体。但若电气设备中SF 6 气体微水超标后遭遇气温变化时，过量的水可能会凝结在固体介质表面而发生电气闪络造成设备故障停运，严重时造成高压设备发生爆炸事故；或者受电弧分解的氟硫化合物会与水反应生成腐蚀性很强的氢氟酸、硫酸和其他毒性很强的化学物质，对高压设备的绝缘材料或金属材料造成腐蚀，使绝缘劣化导致设备故障，严重时可危及维护人员的生命安全。可见微水超标对电气设备的影响危害是非常大的。
2 SF 6 气体微水超标的原因
SF 6 气体微水超标的原因，主要有以下6个方面。
1）SF 6 气体水分不合格。造成不合格的主要原因是运输过程中和存放环境不符合要求或存储时间过长。
2）高压设备充入SF 6 气体时带进水分。高压设备充气时，安装或检修人员没有按照有关规程和检修工艺操作要求进行操作，如管路、接口不干燥或装配时作业环境湿度超标等导致水分进入。
3）绝缘件带入的水分。这种情况主要原因是高压设备装配前对绝缘件未作干燥处理或干燥处理不合格，或在解体检修时绝缘件暴露在空气中的时间过长而受潮。
4）吸附劑带入的水分。吸附剂对SF 6 气体中水分和各种主要的分解物都具有较好的吸附能力，如果吸附剂活化处理时间短，没有彻底干燥，安装时暴露在空气中时间过长而受潮，吸附剂可能带入一定量的水分。
5）透过密封环节渗入的水分。在SF 6 高压设备中SF 6 气体的压力往往比外界空气压力高几倍，但外界的水分压力比内部高易造成水分渗入。
6）高压设备的泄漏点渗入的水分。若零部件加工制造存在潜在缺陷会导致设备焊缝部位隐藏泄漏点，空气中水蒸气逐渐渗透到设备内部是一个长期持续缓慢的过程，时间越长，渗入的水分就越多，由此途径进入SF 6 气体中的水分占有较大比重。
3 SF 6 气体含水量的控制措施
运行中的SF 6 高压设备，对于SF 6 气体的微水量要求相当严格，因为它直接影响高压设备的安全运行。若要完全清除SF 6 高压设备内SF 6气体中的水分是不可能的，但是掌握SF 6 气体微水超标的原因，采取相应的预防控制措施，将SF 6 气体中的水分控制在一定范围内，是完全可以有效保证和提高高压设备的运行安全可靠性。参照GB7674六氟化硫封闭组合电器水分含量规定取断路器气室运行允许值≤300μL/L，其他气室≤1 000 μL/L，本文水分处理允许值取值≤250 μL/L。1）严格控制SF 6 新气质量。为了保证SF 6 气体新气的质量和纯度，充入高压设备之前进行微水测试，并要符合SF 6 气体新气的质量标准。
2）加强绝缘件的过程管理。绝缘件干燥处理完毕后立即进行密封包装，在安装现场未组装的绝缘件应存放在有干燥氮气的容器中或与干燥吸附剂一起封装。
3）管控密封件的质量。采用渗透率小的密封件，加强高压设备密封面的加工、组装的质量管理，密封环节可采用双密封圈密封，法兰面涂密封胶或加注硅脂等措施保证密封良好。
4）管控吸附剂的质量。采用高效吸附剂，使用前进行活化处理，安装时尽量缩短暴露于大气中的时间，减少吸附剂自身带入的水分。
5）严控充气操作。应在晴朗干燥天气进行充气，并严格按照有关规程和检修工艺操作要求进行操作。充气的管子必须内部干燥，无油无灰尘，充气前用新的SF 6 气体进行冲洗并废气回收。
6）加强运行中SF 6 气体检漏。高压设备在运行中，当发现压力表在同一温度下前后两次读数的差值达到0.01～0.03 MPa时应对其气隔全面检漏，找出漏点消除隐患。
7）定期对运行中SF 6 气体微水量的监视测量。设备安装完毕充气24 h后，应进行SF 6 气体微水量测量，设备通电后每三个月测量一次，直至稳定后，以后每一至三年检测一次微水量。对于微水量超过管理标准的应进行干燥处理。
8）严格遵守SF 6 高压设备的安装作业要求。包括作业环境、作业规程及清洗剂的使用。
9）充气前气室抽真空。SF 6 高压设备在安装、维护时一定要在注入SF 6 气体前抽真空，其目的是降低SF 6 高压设备内部的水蒸气含量和对SF 6 高压设备定性检漏。
4 SF 6 高压设备水分超标的处理
1. 外部原因处理
首先关闭和拆卸与水分超标气室连接的气体管路，将连接管路的阀门、接头等连接部件置于80 ℃的烤箱中烘干3 h，抽真空前再用含水量≤25 μL/L高纯氮气吹20 min（因为考虑环保，所以不用SF 6 气吹），保证气体管路的干燥；同时将抽真空后的气体管路接入麦氏真空计用以监测真空度，而且在对气室充入氮气的同时，对设备壳体和密封面进行检漏，检查是否有漏点；若有漏点必须对其进行修补或更换。
2. 内部原因处理
（1）绝缘件及内部附着水分的处理。考虑到内部绝缘件受潮及内部附着水分，对设备进行24 h的长时间抽真空，并保持133 Pa的较低真空度，然后充入含水量≤25 μL/L的高纯氮气至产品额定压力下进行检测，此过程可反复进行。
（2）利用吸附剂处理水分。通过长时间较高真空度的抽真空后，设备内部水分含量仍未降到合格范围内，一是因为靠抽真空无法更有效除去内部绝缘件水分；二是因为设备内部吸附剂可能受潮。这样就应利用吸附剂处理水分。更换内部吸附剂后，对设备进行24 h的长时间抽真空，并保持133 Pa的较低真空度，然后充入含水量≤25 μL/L的高纯氮气至产品额定压力下进行检测，此过程可反复进行。
5结束语
随着SF 6 电气设备的广泛应用，电网安全可靠性对SF 6 电气设备的稳定运行提出更高的要求。而掌握SF 6 气体微水超标的原因，采取相应的预防控制措施，减少SF 6 气体中的水分，是保证和提高SF 6高压电气设备安全运行可靠性的重要技术措施之一，所以应当高度重视SF 6 电气设备内部水分含量预防和及时处理。
参考文献
[1] Q/FJG 电力设备交接和预防性试验规程[S]
[2] Q/GDW输变电设备状态检修试验规程[S]
作者简介：
张伟莹（1989—），女，在中油电能供电公司从事变电检修工作，电气试验专业。