的分解及分解产物

单纯的SF6气体，热稳定性高，加热至500℃时不会分解。SF6与某些绝缘物（如硅树脂层压板）接触时，加热到160～200℃就分解，水分存在时，能加速分解。因此国际电工委员会（IEC）推荐SF6产品最高使用温度为180℃。

使SF6分解的原因有三种，即电子碰撞引起的分解、热分解和光辐射分解，但在高压电气设备中主要是前两种。GIS中的放电形式有三种，均能引起SF6气体分解：①大功率电弧。如断路器开断过程中的电弧，或GIS内部短路故障电弧。这种电弧的放电特点是，电流一般在数千安以上，电流持续时间约为数十至数百毫秒，能量约105～107J，电弧温度极高，可达20000K，所以同时发生热分解。高温下SF6和气体分解物还会与金属发生反应，且SF6中的杂质对某些气体分解物的产生有很大影响。②火花放电。如高压实验时的击穿，或隔离开关操作时的火花。这种情况下每次放电能量约为10-1～102J，分解气体的量与放电次数有关。③电晕或局部放电。如电极表面缺陷引起的电场局部集中、存在导电微粒或固体绝缘中有空穴的情况。这种放电的电流仅为微安级，但长时间放电会产生大量分解物。

SF6气体在开断电弧高温作用下，800～1000K时就开始分解出SF4和F，在3000K附近就分解成带电离子S+、F+、S-、F-，7500K时产生原子或离子态的S和F，还有自由电子，构成高温带电的等离子体，完成SF6被电弧加热分解的反应过程。这些被电弧加热分解出的S和F的单原子、正负离子和电子，其大部分很快（10-5s之内）复合再生成SF6，只有少数与金属蒸气、喷嘴材料蒸气和可能被电弧灼伤的灭弧室绝缘件蒸气发生化学反应。因而SF6具有优异的灭弧性能。在交流电弧电流过零时，SF6气体从导体向绝缘体的转化速度非常快，即弧隙的介质强度恢复很快。SF6气体在T＞1000K下发生分解需要大能量，因而对弧道产生强烈的冷却作用，SF6及其分解气体均具有很高的绝缘强度。SF6气体的灭弧能力为空气的100倍。另一方面，SF6不含碳，因此不会分解出影响绝缘性能的碳粒子；且大部分气态分解物的绝缘性能与SF6相当，所以不会使气体绝缘性能下降。

在开断电弧高温条件下，SF6气体与开关灭弧室内的绝缘材料CKHY、石墨C、聚四氟乙烯（CF2CF2）n、触头材料铜Cu和钨W以及灭弧室结构体材料铝Al等都会发生化学反应，主要反应如下：

SF6+Cu→ SF4+Cu F2

2SF6+W+Cu→ 2SF2+WF6+Cu F2

3SF6+W→ 3SF4+WF6

4SF6+W+Cu→ 4SF4+WF6+Cu F2

4SF6+3W+Cu→ 2S2F2+3WF6+Cu F2

Al+3F→ Al F3

2CF2+SF6 →2CF4+SF2

以上有些反应生成物（如CF4、Al F3、Cu F2）将以稳定的气态或固体粉末存在于开关灭弧室内，其他生成物如遇到化学性能活泼的水或氧还会继续新的化学反应。

SF6气体在制造过程中不可避免地存在水分和氧气等杂质。化学性能活泼的H2O和O2遇到活动性强的SF4和WF6很容易发生新的化学反应，而产生酸性有害物质，如

2SF4+O2→2SOF4

SOF4+H2O→ SO2F2+2HF

SF4+H2O→ SOF2+2HF

SOF2+H2O→ SO2+2HF

SO2+H2O→ H2SO3

WF6+H2O→ WOF4+2HF

WOF4+2H2O→ WO3+4HF

HF与水结合生成腐蚀性极强的氢氟酸，加上H2SO3，对开关灭弧室零部件都会产生侵蚀破坏，尤其是对含硅（Si）物质的侵蚀最严重，如：

SiO2+4HF → Si F4+2H2O

Si O2+SF4→Si F4+SO2

Si O2+2SOF2→Si F4+2SO2

因此在有电弧存在的SF6电器的气室不能使用含硅的绝缘件，如填充玻璃丝纤维的环氧树脂绝缘材料、硅橡胶、硅玻璃、含石英砂（Si O2）的环氧树脂浇注绝缘件等。

此外，这些酸性电弧分解物对镀锌件有腐蚀作用，使镀锌层发毛、起皮、脱落。因此，在SF6断路器灭弧室内使用镀锌件是不合适的。

常用耐SF6电弧分解腐蚀的材料有：填充Al2O3的环氧树脂、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、上釉氧化铝陶瓷、涤纶纤维环氧树脂、填充石墨的聚四氟乙烯、填充二硫化铂的聚四氟乙烯等绝缘材料；此外还有不锈钢、铸铁、脱锌铝合金、铝及铝铸件、铜及铜合金、铬及镉镀层。

从上面分析可见：水分促成电弧分解的低氟化物转为酸性物质，对人体对产品都有不良影响；水分也会使电弧分解出的F和S原子（离子）再结合（S+→■6F SF6）反应受阻，会影响产品性能。

SF6发生放电时，分解物中含有剧毒和腐蚀性的化合物（譬如S2F10、SOF2）；非极性污染物（譬如空气、CF4）很难从SF6气体中去除。SF6的击穿电压对于水蒸气、导电颗粒及导体表面的粗糙度较为敏感；恰好环境温度很低时，SF6呈现非理想的气体特性。例如，在寒冷的气候条件下（大约在-50℃），在正常工作气压下（0.4～0.5MPa），SF6气体会发生部分液化。

使用吸附剂是一种很好的消除SF6分解物的方法，其目的是双重的，即吸附分解气体和水分。GIS中常用的吸附剂有活性氧化铝和分子筛。分子筛的工作温度高，吸附能力比活性氧化铝强。分子筛是一种合成沸石，它具有微孔，比微孔直径小的分子可以被吸入分子筛内部孔穴，从而使分子直径大小不同的物质分开。