六氟化硫氣體是在電力系統(tǒng)中使用非常廣泛的一種氣體。六氟化硫氣體具有優(yōu)異的絕緣和滅弧性能，在現(xiàn)代的高壓、超高壓開(kāi)關(guān)、斷路器和六氟化硫封閉組合電器（GIS）設(shè)備中成為采用的絕緣和滅弧介質(zhì)。純凈的六氟化硫氣體在常溫下其物理和化學(xué)的性能都特別穩(wěn)定，具有無(wú)色、無(wú)味、無(wú)毒、無(wú)腐蝕性的特點(diǎn)。但當(dāng)其在絕緣設(shè)備使用的過(guò)程中，特別是在電弧或者局部放電、局部高溫的條件下，六氟化硫氣體會(huì)發(fā)生分解，其分解的產(chǎn)物和設(shè)備中的微量水分發(fā)生反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生劇毒和強(qiáng)腐蝕性的氣體，同時(shí)設(shè)備的絕緣性能也將大打折扣，因此控制六氟化硫氣體中的水分含量是六氟化硫質(zhì)量控制的最重要一環(huán)。

六氟化硫中的水分會(huì)帶來(lái)設(shè)備損壞的風(fēng)險(xiǎn)，因此六氟化硫設(shè)備中的水分含量測(cè)試對(duì)電力設(shè)備的運(yùn)行可靠性非常重要，對(duì)于六氟化硫設(shè)備中所包含的微量水分的測(cè)試成為電力系統(tǒng)強(qiáng)制要求檢測(cè)的一項(xiàng)重要內(nèi)容。

六氟化硫設(shè)備的水分含量需要采用專(zhuān)業(yè)的水分測(cè)試設(shè)備進(jìn)行測(cè)量，但目前國(guó)產(chǎn)水分測(cè)試設(shè)備測(cè)試時(shí)間較長(zhǎng)，需要很長(zhǎng)的時(shí)間才能得到測(cè)試結(jié)果，不適合現(xiàn)場(chǎng)使用。而進(jìn)口水分測(cè)試儀器則價(jià)格昂貴，導(dǎo)致測(cè)試成本過(guò)高。進(jìn)口儀器的水分測(cè)量采用了一種稱(chēng)為 ORIS 的技術(shù)，這是一項(xiàng)美國(guó)，由于無(wú)法購(gòu)買(mǎi)該，因此無(wú)法在國(guó)產(chǎn)測(cè)試設(shè)備中使用。因此自主研究滿足現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試以及測(cè)量精度的微水測(cè)量?jī)x器具有重要的社會(huì)意義與實(shí)用價(jià)值。

六氟化硫氣體特性及應(yīng)用

從上世紀(jì)60年代起，六氟化硫氣體開(kāi)始在高壓開(kāi)關(guān)及其組合設(shè)備中充當(dāng)絕緣和滅弧介質(zhì)。當(dāng)今在高壓、特高壓及超高壓系統(tǒng)中，六氟化硫氣體基本上成為開(kāi)關(guān)絕緣設(shè)備絕緣滅弧介質(zhì)的選擇。隨著六氟化硫氣體在輸變電領(lǐng)域的應(yīng)用不斷擴(kuò)大，它還應(yīng)用于變壓器、互感器、避雷器、電容器、接觸器、熔斷器等。

六氟化硫氣體的氣體分子具有負(fù)電性，其具有吸附自由的電子而構(gòu)成重離子的特性。在同樣的氣體壓力的條件下，六氟化硫氣體的擊穿場(chǎng)強(qiáng)為空氣的2.5～3倍。當(dāng)六氟化硫氣體的壓力達(dá)到6bar其擊穿場(chǎng)強(qiáng)為標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的空氣的擊穿場(chǎng)強(qiáng)的十倍。因此達(dá)到同樣電壓等級(jí)的傳統(tǒng)的空氣絕緣開(kāi)關(guān)的體積是充有六氟化硫氣體的開(kāi)關(guān)設(shè)備的30 倍。在圖 1.1 中，在氣壓達(dá)到 3bar時(shí)，六氟化硫氣體的電氣強(qiáng)度就已經(jīng)超過(guò)了絕緣油。

六氟化硫同時(shí)還是一種具有優(yōu)異滅弧性能的氣體，這是因?yàn)榱驓怏w*的熱特性和電特性形成六氟化硫電弧弧心導(dǎo)電率高，所以電弧電壓低，電弧功率小，有利于電弧熄滅。此外，六氟化硫的較小的電弧時(shí)間常數(shù)和負(fù)電性和也是其有利于滅弧的原因。從圖 1.2 中可以看出六氟化硫的滅弧性能遠(yuǎn)優(yōu)于空氣。