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六氟化硫的传热特性

在电气设备中,介质的传热特性对设备的工作温度和效率有很大的影响。在某些情况下,传热能力是选择绝缘介质的决定性因素。作为一种气体介质,其传热特性主要取决于其导热系数、比热容和粘度。


经典的热传导是考虑气体分子的热扩散运动,使处于高温区的分子携带较高的内能,迁移到低温区进行空间传热。这里的分子运动是指热运动,而不是宏观相对运动。只要空间中存在温差,就存在热传导。


在高温电弧中,六氟化硫会发生分解和电离,消耗能量,对导热过程有很大影响。因此,这一阶段的导热系数可以看作是由两部分组成的,即标准导热系数和与分解和电离反应有关的组分。

然而,对于气体介质,传热能力通常不是一个简单的传热函数,而是很大程度上取决于对流换热。对流换热是由于局部压差的存在,引起气体介质的宏观运动和热扩散。气体介质的对流换热能力取决于气体的比热容和粘度。


其次,空气中六氟化硫分子的直径大于氧和氮分子的直径,大大缩短了六氟化硫气体中自由电子的平均自由路径,因此不容易在电场中积累能量,降低了自由电子的无碰撞能力。


在六氟化硫中,由于六氟化硫气体的净无碰撞电系数很低,且低迁移率的负离子容易与正离子结合形成中性分子,因而绝缘电阻很高。


SF6气体绝缘电阻在工频到通信频率的外部交流电压频率范围内基本保持恒定。因此,sf6气体也被广泛应用于轴电缆、波导、雷达等许多离频电气和电子设备中。


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