充气式试验变压器为何会使用SF6气体填充

  充气式试验变压器为何会使用SF6气体填充？理论分析和实践证明，SF6气体具有优良的绝缘性能.在比较均匀的电场中,其绝缘强度约为空气的2.5-3倍.在3个表压下其绝缘强度可达到绝缘油的水平。SF6气体具有优良的灭弧性能。其优良性能主要表现在以下三个方面:

  (1)优良的热化学特性和电特性。其电弧结构近似于温度为径向矩形分布的弧芯。弧芯部分温度高导电性好，弧芯外围部分温度下降非常陡峭.而外焰部分温度低，散热好。因此，SF6电弧电压低，电弧输人功率小.对熄弧有利。电弧弧芯导电良好。不容易造成电流折断.不会出现过高的截流过电压。电流过零时.弧芯的热体积小。残余弧柱细，过零后的介质恢复性能好。

  (2) SF6气体分子具有很强的负电性。在电弧作用下，一方面，SF6分解出极微量的电性能类似于SF6的低氟化物和F，它们具有较强的负电性，在电弧中能吸收大量的电子。减少电子的密度，降低电导率，促使灭弧。另一方面，由于SF6离子迁移速度比电子慢得多。SF6+与SF6-易于合成SF6，也有利于电弧的熄灭。

  (3) SF6气体的电弧时间常数小。电弧时间常数是反应灭弧速度的主要指标，对圆柱形电弧而言，该值与电弧半径的平方成正比，即使在静止状态下，SF6的电弧时间常数要比空气等介质小两个数量级以上。正由于SF6极小的时间常数，加上迅速的复合能力(10-5~10-6), SF6发挥了巨大的绝缘恢复特性，可以耐受大电流开断后诸如近区故障那样严酷的恢复电压。

  影响其绝缘强度的因素有以下几点:

  (1) 电场均匀性的影响。绝缘强度对电场的均匀性特别敏感。在均匀电场下，绝缘强度随触头间距离的增加而线性增加。距离加大时,则由于电场呈不均匀性而使其绝缘强度增加出现饱和现象。在不均匀电场下，其绝缘强度甚至会接近空气的水平。

  (2) 与压力的关系.在较均匀电场下.绝缘强度随SF6气体压力的增加而增加.但并不成正比。

  (3) 电极表面状态的影响。通常电极表面越粗糙，击穿电压越低。电极面积越大，则由于偶然因素出现的概率就越大,因而使击穿电压降低。

  (4) 电压极性的影响。电压极性对SF6气体击穿电压的影响与电场的均匀性有关。在均匀电场下.由于电场强度处处相等，所以没有什么极性效应。在稍不均匀电场中,曲率较大的电极为负时,其附近的场强较大，容易产生阴性电子发射,使气隙的击穿电压降低。由于SF6断路器的绝缘结构都是稍不均匀电场形式，所以其绝缘水平往往由负极性电压来决定。

  另外，在极不均匀电场中，棒电极电晕放电产生的空间电荷的影响，可使正极性击穿电压反而比负极性的低。