整理SF6氣體與高壓開關(guān)設(shè)備

1、精品文檔SF6氣體與高壓開關(guān)設(shè)備2006-4-7 14:20:39SF6由法國兩位化學(xué)家于1900年合成，為自然界沒有的人造氣體。從20世紀(jì)60年代起，SF6被成功應(yīng)用到高壓開關(guān)設(shè)備作為絕緣和滅弧介質(zhì)。SF6除應(yīng)用在SF6高壓電氣開關(guān)設(shè)備外，還應(yīng)用在SF6變壓器、SF6互感器、SF6避雷器、SF6充氣電纜等高壓電器設(shè)備。SF6具有優(yōu)異的滅弧與絕緣性能。通過幾十年的應(yīng)用實踐證明，沒有任何一種其它介質(zhì)可以與之相媲美， 預(yù)計在今后幾十年中也無可替代。第一節(jié) SF6氣體的性能1 . 性能優(yōu)異的SF6氣體SF6氣體已有百年歷史，它是法國兩位化學(xué)家Moissan和Lebeau于1900年合成的，1947年

2、提供商用。當(dāng)前SF6氣體主要用于電力工業(yè)中。SF6氣體用于4種類型的電氣設(shè)備作為絕緣和 /或滅弧：SF6斷路器及GIS、SF6負(fù)荷開關(guān)設(shè)備、SF6絕緣輸電管線、SF6變壓器及SF6絕緣變電站。從用氣量講，80%用于 高中壓電力設(shè)備。SF6氣體之所以適用于電力設(shè)備，主要有如下特性：強電負(fù)性，具有優(yōu)異的滅弧性能；絕緣強度高，在大氣壓下為空氣的3倍；熱傳導(dǎo)性能好且易復(fù)合，特別是當(dāng)SF6氣體由于放電或電弧作用岀現(xiàn)離解時；可在小的氣罐內(nèi)儲存，這是因為室溫下加高壓力易液化；供氣方便，價格不貴且穩(wěn)定。2 . SF6氣體的化學(xué)特性SF6氣體的主要化學(xué)性能見表 1。如上所述，SF6是一種非常穩(wěn)定的且呈現(xiàn)惰性的氣

3、體，它無色、無味、 無毒、不燃且不溶于水。它是最不活潑的已知氣體之一，而且在通常條件下，它不侵蝕與它接觸的物質(zhì)。表1 SF6的主要化學(xué)特性分子式SF6摩爾質(zhì)量146.05g/mol硫含量21.95% 氟含量78.05% 分子結(jié)構(gòu)在6個棱角上帶有氟原子的八面體鍵共價鍵碰撞截面4.77A分解溫度500 C均指質(zhì)量分?jǐn)?shù)3. SF6氣體的物理特性SF6是最重要的已知氣體之一。在通常條件下，它大約比空氣重5倍。在同空氣未充分混合的條件下，此氣體有向低處積聚的傾向?？繉α骱蛿U散同空氣混合緩慢，但一經(jīng)混合，則不再分離。雖然SF6氣體的熱導(dǎo)率低，但由于其粘度較低且密度較高，故總的熱導(dǎo)率好于空氣25倍。在輸配電

4、設(shè)備中，SF6通常的壓力范圍在O.IMPa和0.9MPa （絕對壓力）之間，此氣體的壓力溫度/密度特性示于圖1中。表2給出SF6主要物理特性。表2在壓力0.1MPa和溫度25 C下SF6的主要物理特性密度6.14 kg / m3熱導(dǎo)率0.013W/(m k)臨界點溫度45.55 C密度730 kg /m3壓力3.78MPa（絕緣氣壓）聲速136m/s折射率1.000783生成熱-1221.66J/mol定壓比熱96.60J/(mol k)狀態(tài)平衡見圖14. SF6氣體的電氣特性SF6氣體具有優(yōu)異的絕緣性能，是由于其分子的電負(fù)性。SF6氣體具有吸附自由電子而構(gòu)成重離子的明顯趨向。重離子的遷移率低

5、，使之電子崩的發(fā)展很困難。SF6的擊穿場強為空氣的 2.53倍。在高壓開關(guān)設(shè)備中，SF6氣體的工作壓力如為 0.6MPa，此時擊穿場強高出O.1MP a時空氣的10倍。因此，使用SF6氣體的高壓開關(guān)設(shè)備，能大幅度地減小占地面積和體積。 空氣與SF6開關(guān)設(shè)備的占地面積之比為30 : 1。SF6是一種具有優(yōu)異滅弧性能的氣體，這是因為它的離解溫度低，且離解能量大。在SF6中，電流過零前的截流小，且由此避免了高的過電壓，這是由于電弧在SF6內(nèi)冷卻時直至相當(dāng)?shù)偷臏囟?，它仍?dǎo)電。SF6的主要電氣性能見表 3。表3SF6的主要電氣特性相對于壓力的臨界擊穿場強89V/m- Pa在25 C和0.1 MPa絕對氣

6、壓下的相對介電常數(shù)1.00204在25 C和0.1 MPa絕對氣壓下的損耗因數(shù)（tan 599.8%。在我國，SF6氣體必須滿足 GB12022 標(biāo)準(zhǔn)要求，見表 5。表 5SF6 氣體標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)名稱指標(biāo)99.8六氟化硫 （SF6） 的質(zhì)量分?jǐn)?shù) /%0.05 空氣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%四氟化碳（CF4）的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%0.05 水分（H20）/ X10-6W80.3 酸度（以HF計” X0-61可水解氟化物（以HF計” X0- 6礦物油/ X10-610毒性W生物試驗無毒由表可見，國際規(guī)定的水分為8X10 重量比。比 IEC 規(guī)定的低。純凈的SF6氣體是無毒的。檢驗方法是用79%SF6與21%02混 合，即

7、相當(dāng)于以SF6取代空氣中的N2 , 作動物試驗暴露 24h 后應(yīng)無中毒癥狀。6 SF6 氣體的分解特性SF6 氣體的分解主要有三種情況：在電弧作用下的分解；在電暈、火花和局部放電下的分解；在高溫下的 催化分解。純 SF6 無腐蝕，但其分解物遇水后會變成腐蝕性電解質(zhì)，會對設(shè)備內(nèi)部某些材料造成損害及運行故障。通 常使用的材料如鋁、鋼、銅、黃銅幾乎不受侵蝕，但玻璃、瓷、絕緣紙及類似材料易受損害，而且與腐蝕 物質(zhì)的含量有關(guān)。其他絕緣材料如環(huán)氧樹脂、聚酯、聚乙烯、氧化聚甲烯、聚四氟乙烯、聚氯乙烯等所受 影響不大。在這里，重要是設(shè)計時，一定要采取結(jié)構(gòu)措施?？梢圆捎脧氐着懦睔夂筒捎煤线m的材料防止腐蝕。 清

8、除運行中設(shè)備內(nèi)的潮氣和 SF6分解物，可以用吸附劑將其減少到可接受的水平。為此，可采用氧化鋁、 堿石灰、分子篩或它們的混合物。處理從設(shè)備中取出的分解物，若是酸性成分可用堿性化合物生成硫化鈣或氟化鈣來降低。大多數(shù)固態(tài)反應(yīng) 物不溶于水，或難溶解，但某些金屬氟化物能同水反應(yīng)成氫氟酸。因此，必須用氫氧化鈣（石灰）去處理 固態(tài)分解物。第二節(jié)SF6氣體的替代和混合氣體7. SF6氣體的替代氣體作為電力設(shè)備中SF6氣體的替代氣體，人們研究了許多氣體，諸如空氣、N2、C02、H2、惰性氣體（如He、Ar等）。其中作為滅弧與絕緣的氣體， 主要是N2和CO2。SF6氣體、N2和CO2的物理特性見表6表6SF6氣體

9、、N2和CO2的基本物理特性比較項目SF6N2CO2分子量146.0628.0144.01密度5.91.11.8地球溫室效應(yīng)系數(shù)239001破壞臭氧層效應(yīng)系數(shù)毒性化學(xué)穩(wěn)定性穩(wěn)定穩(wěn)定穩(wěn)定燃性無無無沸點C）-51-198-78一個大氣壓下的絕緣強度（）100(-)25(+)34(-)燃弧時間常數(shù)（宙）0.822015由表6可見，負(fù)極性雷電沖擊電壓 SF6和CO2承受作用電壓的量綱，而 N2為正極性雷電沖擊電壓。若 取同一量綱下SF6和CO2壓力比率為因數(shù) KP，則對非均勻電場而言，KP-3.5,對均勻電場而言，KP-3 這就是說，如果中壓SF6斷路器充氣壓力為23bar，而充CO2的壓力則為610

10、bar，才能達到同一性能。由表6還可見，從溫室效應(yīng)看，若取 CO2的全球變暖系數(shù)為1，則SF6為23900。也就是說，SF6 一個 分子對溫室效應(yīng)的影響是 CO2的23900倍。但從宏觀上看，CO2排放量對溫室效應(yīng)的影響占 60%以上, 而SF6的排放量較小，僅占 0.1%。SF6和CO2都是溫室效應(yīng)氣體，而且 CO2是造成溫室效應(yīng)的元兇。 從絕緣角度看， CO2 氣體明顯比 SF6 氣體差。一個大氣壓下， CO2 氣體的絕緣強度約為 SF6 三分之一(34% )。但C02與N2相比，在 0.9MPA下C02的50%放電電壓高出 N2 35%。從滅弧角度看，以燃弧時間常數(shù)來評價。燃弧時間常數(shù)反

11、映隨電流變化的電弧電導(dǎo)瞬變速度。燃弧時間越短，該氣體的熱開斷性越好。CO2的燃弧時間(15gs)比SF6 ( 8gs)長得多，但卻比 N2 ( 220聲)小得多。從沸點角度看，CO2優(yōu)于SF6 , SF6為-51 C，而CO2為-78 C,即使在0.1MPa/-40 C下CO2仍然保持 氣體狀態(tài)。由以上分析可見， SF6 氣體從全面看，是一種難得的具有優(yōu)異滅弧和絕緣氣體。迄今的研究表明，沒有一 種氣體可與 SF6 相媲美，有它那樣優(yōu)異的絕緣和滅弧性能。8 SF6 混合氣體對于 SF6 混合氣體研究最多的是 N2/SF6 混合氣體。這種混合氣體適用于絕緣。以下介紹國際大電網(wǎng)會議 這方面的研究。國

12、際大電網(wǎng)會議( CIORE )組成特別工作組織( TASK FORCE D1.03.10 )，研究了 N2/SF6 混合氣體的 絕緣性能及其使用方法，特別在氣體絕緣輸電管線(GIL)的使用。研究的目的，一方面是減少對溫室效應(yīng)的影響；二是使用混合氣體可降低費用，這特別對用氣量大的 GIL 很重要。研究成果匯編成技術(shù)小冊子 260 號( the Technical Brochure No.260 )。現(xiàn)將研究結(jié)果簡述于下。N2/SF6 混合氣體具有良好的絕緣性能，即使在 SF6 含量低的情況下。用 SF6 氣體含量 10%20% ，就可 以達到適當(dāng)?shù)慕^緣性能，而 10%20%SF6 氣體含量從技術(shù)

13、、生態(tài)和環(huán)境等方面考慮，用于 GIL 都是合適 的。為了達到純 SF6 氣體的絕緣強度， 只需適當(dāng)提高壓力約 45%70% ，而且 SF6 的用量及其漏氣率將減 少約 70%85% 。由于電極曲率和粗糙度而引起的場強增加也在設(shè)備設(shè)計中容易考慮。這種混合氣體中，在有雜質(zhì)存在下的擊穿電壓略低于具有同等絕緣強度的純SF6 氣體。但現(xiàn)有的診斷裝置可用于這種混合氣體，它比在純 SF6 氣體具有同等或更高的檢測靈敏度。帶電件處固定雜質(zhì)的放電電流和 信號發(fā)射與純 SF6 氣體類似?；顒与s質(zhì)的信號發(fā)射與氣體類型和混合比例無關(guān)。這種混合氣體的電流零點滅弧能力及電流開斷性能均差，即使是隔離開關(guān)對母線小的充電電流的

14、開斷能力 也會大大降級。先導(dǎo)放電通道更為經(jīng)常地改變方向。在這種混合氣體中比在純SF6 氣體中，存在先導(dǎo)放電分支和觸頭間燃弧時對地閃絡(luò)的更大風(fēng)險。對地閃絡(luò)是由于先導(dǎo)放電在觸頭中傳播時分支的緣故。當(dāng)觸頭 間的縱向電場突然變成橫向電場，而且連續(xù)接觸頭的主先導(dǎo)產(chǎn)生側(cè)向分支形成對地橫向電場時，就會出現(xiàn) 這種現(xiàn)象。 N2/SF6 混合氣體開斷能力差，就是由于先導(dǎo)階躍比在純 SF6 氣體中數(shù)量多，且先導(dǎo)階躍變其 方向的幾率更大的緣故。GIS 中母線充電電流的試驗程序。 一臺國際電工委員會 IEC6125 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了隔離開關(guān)在最嚴(yán)酷條件下開斷SF6 絕緣隔離開關(guān)在 550KV 和 420KV 兩個電壓等級通過

15、了要求的 50 次開斷試驗。而在具有同等絕緣強 度的 N2/SF6 混合氣體中做試驗時，在 420KV 下合閘僅 17 次，就發(fā)生了兩次對地閃絡(luò)。因此，這種混合 氣體不適用于任何開斷任務(wù)。 在部分 N2/SF6 絕緣的 GIS 中 SF6 氣體的總量可至最少， 但執(zhí)行開斷任務(wù)的 所有所室要充純 SF6 氣體。因此在 GIS 中若用 N2/SF6 混合氣體取代 SF6 氣體，得到的將是不經(jīng)濟的技 術(shù)解決方案，而且也沒有生態(tài)上的優(yōu)勢。但 N2/SF6 混合氣體適用于不帶開斷任務(wù)的高壓設(shè)備，并被證明 特別適用于 GIL ?？傊L期以來，人們?yōu)閷ふ?SF6 氣體的替代氣體，進行了大量的研究，但未獲成

16、功。研究表明，從絕緣 角度看，能替代 SF6 氣體的只有氮氣（ N2 ）和空氣。它們的絕緣能力僅為 SF6 氣體的三分之一。但用這 些氣體，則要對設(shè)備重新設(shè)計，并耗用大量的材料。N2/SF6 混合氣體從生態(tài)和經(jīng)濟角度看，是個很好的替代氣體。 N2/SF6 混合氣體的擊穿強度與氮中 SF6 的濃度及壓力有關(guān)。從技術(shù)上講，氮的組分至40% ，電強度幾乎沒有什么變差。即使80%N2 20%SF6 的混合氣體也還有純 N2 或空氣二倍以上的電強度。SF6 混合氣體只能用作絕緣介質(zhì)，而不能作斷路器中的滅弧介質(zhì)。9 SF6 混合氣體與 GISSF6/N2 混合氣體可用于 GIS 中承擔(dān)絕緣任務(wù)的所有部分，

17、但不能用于需要滅弧的隔室。在 GIS 中，混合 氣體可占總?cè)莘e的 20%（最少）至 52%（最多），這視設(shè)備的結(jié)構(gòu)而定。 當(dāng)純絕緣隔室充入 15%SF6 85%N2 混合氣體，并將壓力從 0.4MPa 升至 0.8MPa 時，在保證絕緣強度的情況下， SF6 氣體的節(jié)約量介 14%36.4% 之間。10 SF6 混合氣體與 GIL充氣輸電管線（ GIL ）由同軸鋁合金管體組成。管線在地上直接鋪設(shè)如同管路一樣。 GIL 鋁管具有彈性，彎 曲半徑可在 400m 以上，而且可任意改變方向，使用彎角組件。各個管段的無氣孔連接用導(dǎo)軌焊進行。當(dāng) 鋪設(shè)長度 1200m 后進行氣室分隔。此時，每個分段用壓力傳

18、感器監(jiān)視。 GIL 歐姆電阻很小，因而熱損耗和 排入地面的熱量很小。 GIL 的電容也小，輸送大容量不需補償裝置。若絕緣氣體用純 SF6 氣體，對于 420KV GIL 來說，以標(biāo)準(zhǔn)尺寸和壓力 0.4MPa 及單相殼體（一相一個管 線）計，則每 KM 長度需要 SF 氣體 20t 。20t SF6氣體，若以每kg SF6氣體120元計，則一相需240萬元。由此可見，GIL因用氣量大，若純用 SF6 氣體，則需很大一筆費用，從而使 GIL 的費用飆升。1998 年和 2000 年國際大電網(wǎng)會議第 21 研究委員會、 第 23研究委員會 （變電站）及第 33研究委員會 （絕 緣配合）就氣體輸電管線

19、（GIL ）技術(shù)作出共同討論。討論中一致認(rèn)為，從環(huán)境、經(jīng)濟和絕緣觀點看，GIL的最佳絕緣氣體為 SF6/N2 混合氣體。其中 SF6 占 20%組份，即混合氣體為 80%N2 20%SF6 。西門子公司最新研發(fā)出第二代 GIL 。該公司通過采用各種措施，使 550KVGIL 的總費用減少一半以上。降 低費用的一個主要原因，就是使用 80%N2 20%SF6 混合氣體，使用 N2 作為主絕緣。GIL 具有一系列優(yōu)勢，如輸送容量大（可達 2000MVA ）、電阻和容性損耗小、電磁場很小，運行如同架空 線，安全性高，適用于自動重合閘，也可沿地面鋪設(shè)等。西門子第二代GIL 技術(shù)數(shù)據(jù)見表 7。表 7 第

20、二代 GIL 技術(shù)數(shù)據(jù)額定電壓KV420/550額定電流A3150/4000額定雷電沖擊耐受電壓 KV1450/1600額定操作沖擊耐受電壓 KV1050/1200額定工頻耐受電壓KV630/750額定短時耐受電流（3S）KA63額定氣體壓力bar（MPa）7(0.7)絕緣混合氣體80%N2/20%SF6在環(huán)境方面，人們把環(huán)境的重點放在SF6氣體與生態(tài)、大氣臭氧層和溫室效應(yīng)上。11.SF6氣體與生態(tài)純SF6氣體無色、無味、無臭、不燃，化學(xué)性能穩(wěn)定。純SF6氣體對生態(tài)完全無影響。SF6氣體的最大工作濃度（MAK值）為1000mL/m3。在這個氣量下，一個人每天可工作8H，一周可工作40H而不需防

21、護。這個數(shù)值不是毒性極限值，它是對所有無毒氣體規(guī)定的極限值。如果在空氣中有足夠的氧氣，就可保 證與SF6氣體打交道的安全。理論上，由 20%氧氣和80%SF6氣體構(gòu)成的混合氣體吸入人體，對健康無 影響。SF6氣體屬于化學(xué)反應(yīng)最穩(wěn)定的氣體。它的溶水性極低，故不會對地面水、地下水和地球構(gòu)成潛在的危險。 在營養(yǎng)鏈內(nèi)，未發(fā)生有生物聚集。12 . SF6氣體與臭氧層包圍地球的大氣層可分為對流層、平流層和電離層。對流層距地面最近。各種氣象現(xiàn)象就發(fā)生在此層內(nèi)。對流層上面是平流層，對流層與平流層的境界稱為層界面。層界面的高度在赤道附近約16KM處。極地約9KM處。平流層上面是電離層，平流層中高度2030KM處

22、的臭氧濃度比較高。臭氧（03 ），主要是由波長約為 242mm以下的太陽輻射，通過一個三體過程將氧分子分解，隨即將釋放 岀的氧原子附著于氧分子上而形成的。臭氧主要在赤道上空生成，慢慢向兩極移動，許多過程都會造成臭氧的減損，最主要的損耗是在平流層中 發(fā)生化學(xué)反應(yīng)和光化反應(yīng)。大氣中約有臭氧33億to平流層中臭氧的生成與消失過程反復(fù)進行，它決定了全球臭氧的平衡。臭氧層保護人類環(huán)境與人類健康免受太陽紫外線輻射作用。20世紀(jì)70年代初，已發(fā)現(xiàn)人類活動使臭氧層受到破壞。研究發(fā)現(xiàn)，氟氫烴類物質(zhì)（ CFC ）危害大氣中的臭氧層，而 SF6氣體對臭氧層沒有什么破壞作 用。氟氫烴類物質(zhì)（CFC）是一種廣泛應(yīng)用于制

23、冷工業(yè)的化工原料。它分解岀的氯離子對大氣臭氧層有嚴(yán)重的 破壞作用，導(dǎo)致太陽紫外線直接照射地球，威脅人類生存，對環(huán)境和人類健康產(chǎn)生不利影響。這種氟氯烴類物質(zhì)就是氟里昂。氟里昂是甲烷或乙烷等碳?xì)浠衔镏械陌痹颖宦然蚍又脫Q而人工制 作的氟氯碳化物系列的通稱。它是密奇萊等人在 1930 年研制成功的。由于氟里昂具有化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、耐 熱、不易燃、無毒、無腐蝕等一系列優(yōu)點，是工業(yè)上很理想的物質(zhì)，廣泛用于空調(diào)、冷凍裝置的制冷劑， 噴霧器的噴射劑，電子裝置的洗凈劑，滅火劑、發(fā)泡劑以及合成樹脂的原料等。臭氧層的減少已為國際社會承認(rèn)對環(huán)境和對人體健康產(chǎn)生不利影響的原因。在 CFC 族中，臭氧被破壞的機理是紫

24、外線輻射斷開 CFC 分子鍵時釋出的自由氯原子起了催化作用。反應(yīng) 過程如下：CFC C1 + CFC 剩余的C1 + O3 C1O + O2C1O + O3 C1 + O2O + O3 2O2F上列反應(yīng)途徑表明，紫外線輻射斷開CFC分子產(chǎn)生自由的C1 （第1行）。然后C1破壞臭氧（03 ）生成C10和02 （第2行）。此反應(yīng)鏈的最終產(chǎn)物是 C1和02 （第三行）。一旦出現(xiàn)自由的氯原子， 它就可能立即再同 03 分子發(fā)生反應(yīng)， 從而對每個 C1 原子來說。 通過多次依靠第2 行和第 3 行的反應(yīng)并且每次破壞一個 03 分子，構(gòu)成了一個重復(fù)的循環(huán)。這是所謂催化循環(huán)，并且一個 C1 原子在它被其他反

25、應(yīng)中和以前能進行上萬次循環(huán)。在 SF6 的情況下，唯 一的鹵素成分是氟（F），對它來說，由于兩個原因，上述催化反應(yīng)實際上不可能：（1 ）由于其紫外線吸收譜的結(jié)構(gòu)原因，在3244KM 之間的臨界臭氧破壞高度范圍內(nèi)， SF6 是不發(fā)生光解作用的。因此，來自 SF6 的原子氟預(yù)期非常少。（2）由于氟對氫（它在同溫層中大量存在）的化學(xué)親和力很強，任何可能從從水分子（它以 10000*10-6 的含量存在）中可以得到的氫原子迅速化合生成SF6 產(chǎn)生的原子氟。將利用 HF ?？紤]到一個 C1 原子能由于催化作用破壞 10000 個臭氧分子，而 SF6 的含量僅為 CFC 的 1/1000 ，并且從 SF6

26、 產(chǎn)生不了自由的氟，顯然， SF6 對同溫層的臭氧不起破壞作用。根據(jù)現(xiàn)有的認(rèn)識，破壞臭氧層的主要是氯（C1），或溴（BR）原子，而SF6分子中沒有C1或BR原子,因此人們大可不必?fù)?dān)心 SF6 氣體對臭氧的破壞。國際臭氧層保護條約于 1990 年生效。 條約規(guī)定， 1998 年以后氟里昂消耗量應(yīng)控制在 1986 年水平的 50%， 生產(chǎn)量控制在 65% 以下，并要求研究代用品和對使用后的氟里昂氣體進行回收。我國政府承諾，于2005年在電冰箱中停止使用 CFC 物質(zhì)。13 SF6 氣體與溫室效應(yīng) 在國際范圍內(nèi)，人們對地球變暖的原因及造成的后果越來越關(guān)注。地球上的溫度在由太陽輻射造成的發(fā)熱 和通過熱

27、量輻射到宇宙造成的冷卻之間處于一種很敏感的熱平衡狀態(tài)。由于溫室效應(yīng)，可使一部分熱量不能釋放到宇宙中去。這部分熱量通過對流層中的氣體或其他物質(zhì)又返回到地球表面。這種自然界的溫室效應(yīng)，使之地球的平均溫度不是-18 C而是+15 C。這種溫度的升高，為生活在這個星球上的人們創(chuàng)造了必不可少的前提條件。 營造這種溫度升高的主要是水蒸氣 （H2O ）（約占 63%） 和二氧化碳（ CO2 ）（約占 22% ）。如果對流層中由于人為因素而存在過多的溫室氣體，則更多的熱量返回地面，從而破壞了這種平衡。 這樣，大氣中的溫度會慢慢上升。從 20世紀(jì)初以來，地球上的溫度平均上升0.7 C。排放量大的溫室氣體依次為C

28、O2、N20、CFC、Methan（CH4） 、O3 等。 CO2 主要是過多的石化一次能源的燃燒（如木材、煤碳、天 然氣和石油）， N20 主要是農(nóng)業(yè)大量施用氮肥， CFC 主要是大量用于制冷劑等， CH4 主要是大量養(yǎng)牲畜， O3 主要是汽車排出的廢氣及燃燒過程。在1997 年通過的全球變暖京都議定書中， CO2 、 SF6 等6種氣體被列為受限制的溫室氣體。 SF6 氣體單 個分子對溫室效應(yīng)的影響約為 CO2 的 23900 倍，且在大氣中壽命為 3200 年，故它對溫室效應(yīng)存在著潛在 的危險。雖然 SF6 氣體單個分子對溫室效應(yīng)的影響為 CO2 的 23900 倍，但世界上每年排放的 CO2 氣體量為 235 多億to若以SF6氣體每年排放量為5000t，則加權(quán)它影響的23900倍，其影響才相當(dāng)于C02氣體約1.20 億 t ，何況 SF6 氣體在封閉系統(tǒng)內(nèi)，且大部分回收，還可再生使用，屬于自循環(huán)氣體，真正因漏氣等排放 到大氣中的量甚少。若以對溫室效應(yīng)的影響排隊，CO2占60%，CH4占15%，N20占5%，03占8%，CFC-11占4%，CFC-12占8%，而SF6僅占0.1%。這就是說，SF6氣體引起的溫室效應(yīng)很小。14 SF6 與 CO2 氣體SF6氣體主要用于電力設(shè)備，特別是高壓開關(guān)設(shè)備。因此，SF6氣體用量有限，而且用在密封系統(tǒng)中，故漏氣量很