沈 渡 屈江江

（华北电力大学，北京102206）

1 局部放电时SF1气体分解原理

SF6气体作为优良的绝缘介质已广泛应用于气体绝缘组合电器（简称GIS）中。在正常情况下，SF6化学性质十分稳定、不易分解，但在GIS设备内部出现绝缘缺陷并引发局部放电时，SF6气体会发生分解，生成微量的分解气体［1］。

局部放电下陡脉冲强电场激发的高能电子碰撞SF6分子，引起SF6气体分解。

e＋SF6→SFX＋（6－X）F，X ＝1～5

e＋SFX→SFX－1＋F

绝大部分初级分解产物SFX（X＝1，2，…，5）会快速复合为SF6分子，但放电气室内部不可避免存在的水分、氧气等杂质会与低氟硫化物SFX（X＝1，2，…，5）进一步发生反应，生成CF4、SO2F2、SOF2、SO2和SOF4等产物［2］。

如果放电区域周围存在含碳材料（如不锈钢金属电极、固体绝缘材料等），气室中的F 原子和O 原子还会与含碳材料释放出的C原子发生反应，生成CF4和CO2等产物。在高温条件下，C原子还会和CO2反应生成CO［3］。

2 实验系统概述

整个实验系统由GIS实验模型、加压装置、SF6组分分析装置、局放监测装置组成。如图1 所示，GIS 实验模型结构为三相共体设备，绝缘等级为110kV，共分为6 个气室。气室之间采用封闭式盆式绝缘子分隔，且每个气室上设有取气口和气压表。其中竖立的两个气室从上到下分别为6#和5# 气室。SF6组分分析装置使用华爱GC9760B 气相色谱仪。

图1 GIS实验模型外观图

3 GIS绝缘缺陷物理模型构建

在5#、6#气室分别使用铁丝和铜丝设置了盆式绝缘子沿面树枝爬电缺陷，电极一端固定在均压环与绝缘子之间，另一端紧密接触绝缘子表面。铁丝对地净空距离为60mm，对地沿面距离为63mm。铜丝对地净空距离为51mm，对地沿面距离为63mm。……