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[摘 要]六氟化硫（SF6）的绝缘强度比空气大三倍，灭弧性能比空气大一百倍。由于它这种优越的绝缘和灭弧性能，我国己从西德、日本等国引进了220千伏级六氟化硫开关；最近又从法国引进了500千伏级六氟化硫开关。我国一些制造厂也在大力研制这种开关，估计在不远的将来，它在我国将会日益增多和发展起来。因此，六氟化硫的毒性问题，越来越成为大家所关心的一个问题。
[关键词]六氟化硫 毒性 研究
中图分类号：X70 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）47-0369-01
六氟化硫本身无毒，根据在加拿大魁北克水电局的了解，设备中的六氟化硫气体在电弧的高温作用下其有毒成份主要是氟化硅（SiF）及金属氟化物。氟化硅呈臭鸡蛋味，略带黄色，对人的喉鼻眼都有刺激作用。人接触后会产生恶心、头晕等不良反应。金属氟化物呈白色粉末状，遇水后能刺激皮肤，还影响设备的内绝缘。_
一.有关六氟化硫毒性研究的必要性
社会经济的快速进步，以及工业化产业的迅速发展，带来了一系列的环境污染问题，从近几年世界环境污染问题话题讨论情况看，温室效应俨然已经成为了最主要的环境问题，而六氟化硫作为温室效应排出的主要有害气体之一，具有极强的潜在性影响力，针对这样的现实问题，相关学者围绕六氟化硫毒性强度的问题展开了相应的研究，并取得了相对有效的研究成果。为了从更加深入的角度了解六氟化硫的毒性特点，以及六氟化硫过量排放对环境造成的迫害程度，相关学者从六氟化硫潜在影响力的角度进行分析，对六氟化硫近几年的排放量进行了数据收集，据不完全数据显示，六氟化硫的大气寿命已经超过了3000年，自2000年到2014年之间，六氟化硫的排放量从0.1%上升到了18%，并呈现出持续上升的趋势，经过专业设备的测量后发现，六氟化硫对环境带来的迫害程度与200吨以上的二氧化碳相同，其潜在的危害能力是二氧化碳气体的2万倍以上。在这样的情况下，针对六氟化硫开展节能减排活动具有一定的必要性，在对六氟化硫进行研究的同时，还应该对六氟化硫分解产生的有害物质进行研究，确定其温室影响强度，为气体减排后续活动的展开提供科学依据。
二. 有关六氟化硫毒性研究具体内容
六氟化硫具有毒性强、危害性大的特点，要想从根本上改变当下社会环境条件，减少六氟化硫排放过度带来的影响，就应该从最基本的层面入手，明确有关六氟化硫毒性研究内容的重点，具体内容介绍如下：
（1）与其它的化学物质相比，六氟化硫具有极强的稳定性和绝缘性，所以在多个领域均得到了广泛的应用，为了从全面的角度了解六氟化硫的降解条件，以便于在实际生产应用中提供相应的减排措施，国网湖南省电力公司电力科学研究院，针对六氟化硫在电气系统中的应用情况开展了实验调查。六氟化硫主要以断路器的形式在电力系统中得到应用，与传统的电力断路器相比，六氟化硫断路器的应用性更强，通过开断能够产生大量的电流，并将燃弧时间控制在有效范围内，但是受工作环境的影响，在高温条件下六氟化硫会不断分解出大量的有害气体，针对这样的问题，国网湖南省电力公司电力科学研究院开展了对比性试验，经过试验分析后发现，在实际使用的过程中，向六氟化硫中添加少量的氮气，不仅能够保持六氟化硫的应用特性，还能缓解六氟化硫的分解速度，进而为控制六氟化硫气体排放量提供了科学有效的研究线索。
（2）通过上文的敘述不难发现，六氟化硫的稳定性虽高，但是在特定的环境条件下，会进入快速降解模式，排放出大量的有害气体，为了提高有关六氟化硫毒性研究成果的有效性，就应该对六氟化硫反应影响条件进行分析。以测量反应影响温度的实验为例，首先在反应管中添加适量的反应试剂或者辅助性反应物质，比如不锈钢渣，然后将反应管放置在不同温度条件下，经过实时的观察和分析后发现，当温度上升到500摄氏度时，六氟化硫的去除率逐渐降低，在这样的情况下继续提升温度，当温度上升到700摄氏度时，六氟化硫的去除率下降到30%以下，由此可以推断出，六氟化硫对温度变化比较敏感，在实际应用六氟化硫的过程中，可以根据实际的工作情况，设置独立的高温装备，提升六氟化硫的降解程度，减少六氟化硫分解产生的毒性，继而进一步扩大六氟化硫的应用范围。
三.预防措施
由于SF6气体分解产生的这些有毒气体和粉末对人及动物上呼吸道有强烈的刺激和腐蚀作用；并对环境造成污染和破坏，产全温室效应”。因此，为尽量减少危害，将其所带来的不利影响降到最小程度。我们可采取以下行之有效的措施加以控制和防范。
（1）减少和控制SF6气体中的水分含量
对充以SF6气体作为绝缘或灭弧的电气设备，为减少和控制其内部的水分含量，在产品装配前，除要将零部件放在相应的烘干间内进行烘干处理外，同时还要求在其内部装设吸附剂。正确的使用吸附剂，不但可吸收SF6气体中的水分及SF气体分解物，减少S6F气体中的水分含量及分解物的产生与排放。还能提高电器设备的绝缘性能和开断性能。
（2）加强S6F气体及分解物的回收和处理
以SF6气体作为绝缘和滅弧的电器设备，在下列四种情况下必须对其内的SF6气体及分解物进行回收或中和处理。第一，在新产品开发时，做过绝缘试验和开断试验的试品；第二，检修进行过的电器设备；第三，处理发生故障的电器设备；第四，淘汰、更换掉的电器设备。
（3）提高产品设计水平，降低泄露率
在产品设计上采用新技术、新工艺提高制造水平，力争将年漏气率由1%降到住5%以下，主要从如下三点入手。第一，应尽量不用S6F气体或减少SF6气体的使用量，通过改变产品结构，减少充气隔室或空间，开发空气绝缘、固体绝缘的电器设备，如环氧树脂绝缘的（干式）变压器、电压互感器、电流互感气、真空断路器，空气断路器，负荷开关；将断路器的灭弧室充以SF6气体，绝缘拉杆部分采用空气绝缘；将罐式断路器改为瓷柱式等。第二，在保证产品电气性能的前提下，尽量降低充气压力。这样不但有利于密封，还可能减少漏气点。第三，在产品的密封结构及材料上下功夫，采用新材料、新工艺、减少S6F气体的泄露。如电器设备动力输入处的直动密封或转动密封采用波纹管结构，靠波纹管的蠕变来提供直动所需的行程或转动所需的转角。
总结：
2030年六氟化硫气体将被禁止使用，但目前尚未有其他气体能完全替代六氟化硫气体，随着电力建设的快速发展，未来10年仍将是这一类型产品快速发展的时期，即近期内六氟化硫产品在高压电器中的应用是不可替代的，以其为介质的产品仍占据主流地位。同时，环保的压力也将越来越大，减少使用六氟化硫气体，以及研制六氟化硫的替代产品将渐成趋势。因此，从整体上看，目前合理地使用和管理六氟化硫气体，是达到环保要求的关键。
参考文献：
[1]屈东海. 六氟化硫（SF_6）气体被电弧分解后的毒性问题[J]. 高压电器，1976，05：35-51.
[2]孟玉婵. 电气设备中六氟化硫介质的监控标准现状与发展[J]. 电力设备，2008，08：5-10.
[3]杨彦肖，张利燕，杜黎明，张若飞，张闯. 六氟化硫气体中可水解氟化物含量测量不确定度的评定[J]. 河北化工，2009，12：71-73.
[关键词]六氟化硫 毒性 研究
中图分类号：X70 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）47-0369-01
六氟化硫本身无毒，根据在加拿大魁北克水电局的了解，设备中的六氟化硫气体在电弧的高温作用下其有毒成份主要是氟化硅（SiF）及金属氟化物。氟化硅呈臭鸡蛋味，略带黄色，对人的喉鼻眼都有刺激作用。人接触后会产生恶心、头晕等不良反应。金属氟化物呈白色粉末状，遇水后能刺激皮肤，还影响设备的内绝缘。_
一.有关六氟化硫毒性研究的必要性
社会经济的快速进步，以及工业化产业的迅速发展，带来了一系列的环境污染问题，从近几年世界环境污染问题话题讨论情况看，温室效应俨然已经成为了最主要的环境问题，而六氟化硫作为温室效应排出的主要有害气体之一，具有极强的潜在性影响力，针对这样的现实问题，相关学者围绕六氟化硫毒性强度的问题展开了相应的研究，并取得了相对有效的研究成果。为了从更加深入的角度了解六氟化硫的毒性特点，以及六氟化硫过量排放对环境造成的迫害程度，相关学者从六氟化硫潜在影响力的角度进行分析，对六氟化硫近几年的排放量进行了数据收集，据不完全数据显示，六氟化硫的大气寿命已经超过了3000年，自2000年到2014年之间，六氟化硫的排放量从0.1%上升到了18%，并呈现出持续上升的趋势，经过专业设备的测量后发现，六氟化硫对环境带来的迫害程度与200吨以上的二氧化碳相同，其潜在的危害能力是二氧化碳气体的2万倍以上。在这样的情况下，针对六氟化硫开展节能减排活动具有一定的必要性，在对六氟化硫进行研究的同时，还应该对六氟化硫分解产生的有害物质进行研究，确定其温室影响强度，为气体减排后续活动的展开提供科学依据。
二. 有关六氟化硫毒性研究具体内容
六氟化硫具有毒性强、危害性大的特点，要想从根本上改变当下社会环境条件，减少六氟化硫排放过度带来的影响，就应该从最基本的层面入手，明确有关六氟化硫毒性研究内容的重点，具体内容介绍如下：
（1）与其它的化学物质相比，六氟化硫具有极强的稳定性和绝缘性，所以在多个领域均得到了广泛的应用，为了从全面的角度了解六氟化硫的降解条件，以便于在实际生产应用中提供相应的减排措施，国网湖南省电力公司电力科学研究院，针对六氟化硫在电气系统中的应用情况开展了实验调查。六氟化硫主要以断路器的形式在电力系统中得到应用，与传统的电力断路器相比，六氟化硫断路器的应用性更强，通过开断能够产生大量的电流，并将燃弧时间控制在有效范围内，但是受工作环境的影响，在高温条件下六氟化硫会不断分解出大量的有害气体，针对这样的问题，国网湖南省电力公司电力科学研究院开展了对比性试验，经过试验分析后发现，在实际使用的过程中，向六氟化硫中添加少量的氮气，不仅能够保持六氟化硫的应用特性，还能缓解六氟化硫的分解速度，进而为控制六氟化硫气体排放量提供了科学有效的研究线索。
（2）通过上文的敘述不难发现，六氟化硫的稳定性虽高，但是在特定的环境条件下，会进入快速降解模式，排放出大量的有害气体，为了提高有关六氟化硫毒性研究成果的有效性，就应该对六氟化硫反应影响条件进行分析。以测量反应影响温度的实验为例，首先在反应管中添加适量的反应试剂或者辅助性反应物质，比如不锈钢渣，然后将反应管放置在不同温度条件下，经过实时的观察和分析后发现，当温度上升到500摄氏度时，六氟化硫的去除率逐渐降低，在这样的情况下继续提升温度，当温度上升到700摄氏度时，六氟化硫的去除率下降到30%以下，由此可以推断出，六氟化硫对温度变化比较敏感，在实际应用六氟化硫的过程中，可以根据实际的工作情况，设置独立的高温装备，提升六氟化硫的降解程度，减少六氟化硫分解产生的毒性，继而进一步扩大六氟化硫的应用范围。
三.预防措施
由于SF6气体分解产生的这些有毒气体和粉末对人及动物上呼吸道有强烈的刺激和腐蚀作用；并对环境造成污染和破坏，产全温室效应”。因此，为尽量减少危害，将其所带来的不利影响降到最小程度。我们可采取以下行之有效的措施加以控制和防范。
（1）减少和控制SF6气体中的水分含量
对充以SF6气体作为绝缘或灭弧的电气设备，为减少和控制其内部的水分含量，在产品装配前，除要将零部件放在相应的烘干间内进行烘干处理外，同时还要求在其内部装设吸附剂。正确的使用吸附剂，不但可吸收SF6气体中的水分及SF气体分解物，减少S6F气体中的水分含量及分解物的产生与排放。还能提高电器设备的绝缘性能和开断性能。
（2）加强S6F气体及分解物的回收和处理
以SF6气体作为绝缘和滅弧的电器设备，在下列四种情况下必须对其内的SF6气体及分解物进行回收或中和处理。第一，在新产品开发时，做过绝缘试验和开断试验的试品；第二，检修进行过的电器设备；第三，处理发生故障的电器设备；第四，淘汰、更换掉的电器设备。
（3）提高产品设计水平，降低泄露率
在产品设计上采用新技术、新工艺提高制造水平，力争将年漏气率由1%降到住5%以下，主要从如下三点入手。第一，应尽量不用S6F气体或减少SF6气体的使用量，通过改变产品结构，减少充气隔室或空间，开发空气绝缘、固体绝缘的电器设备，如环氧树脂绝缘的（干式）变压器、电压互感器、电流互感气、真空断路器，空气断路器，负荷开关；将断路器的灭弧室充以SF6气体，绝缘拉杆部分采用空气绝缘；将罐式断路器改为瓷柱式等。第二，在保证产品电气性能的前提下，尽量降低充气压力。这样不但有利于密封，还可能减少漏气点。第三，在产品的密封结构及材料上下功夫，采用新材料、新工艺、减少S6F气体的泄露。如电器设备动力输入处的直动密封或转动密封采用波纹管结构，靠波纹管的蠕变来提供直动所需的行程或转动所需的转角。
总结：
2030年六氟化硫气体将被禁止使用，但目前尚未有其他气体能完全替代六氟化硫气体，随着电力建设的快速发展，未来10年仍将是这一类型产品快速发展的时期，即近期内六氟化硫产品在高压电器中的应用是不可替代的，以其为介质的产品仍占据主流地位。同时，环保的压力也将越来越大，减少使用六氟化硫气体，以及研制六氟化硫的替代产品将渐成趋势。因此，从整体上看，目前合理地使用和管理六氟化硫气体，是达到环保要求的关键。
参考文献：
[1]屈东海. 六氟化硫（SF_6）气体被电弧分解后的毒性问题[J]. 高压电器，1976，05：35-51.
[2]孟玉婵. 电气设备中六氟化硫介质的监控标准现状与发展[J]. 电力设备，2008，08：5-10.
[3]杨彦肖，张利燕，杜黎明，张若飞，张闯. 六氟化硫气体中可水解氟化物含量测量不确定度的评定[J]. 河北化工，2009，12：71-73.