一、SF6氣體檢漏
氣體泄漏的原因主要是在密封面、焊縫和管路接頭處有裂縫或密封不嚴。對SF 6 氣體進(jìn)行檢漏須使用專(zhuān)用的檢漏儀。
如果有大量SF 6 氣體泄漏,那么操作人員不能停留在離泄漏點(diǎn)10m以?xún)鹊牡攸c(diǎn)。直至采取措施泄漏停止后,方能進(jìn)入該區域。如果電器內部發(fā)生故障,在容器內肯定存有SF 6 電弧分解物,在打開(kāi)外殼進(jìn)行清除以后,若檢測中可能接觸被污染的部件,都必須使用防毒面具,并穿戴好防護工作服。
為了保證進(jìn)入SF 6 斷路器室內的工作人員安全,必須對室內進(jìn)行通風(fēng),按要求,空氣中氧氣含量濃度不應低于18%。
在檢漏中,要嚴格按照產(chǎn)品使用說(shuō)明書(shū)執行。檢漏儀探頭不允許長(cháng)時(shí)間處在高濃度SF 6 中,但在工作中往往被忽略,探頭一旦觸及高濃度SF 6 氣體時(shí),表針立即為滿(mǎn)刻度,報警強烈。遇到這種情況應立即將探頭離開(kāi)并放到潔凈區,待表針恢復正常后再檢漏。
二、SF6含水量檢測
斷路器對SF 6 的純度及含水量都有嚴格的要求。在內部閃絡(luò )的情況下,會(huì )生成多種SF 6 分解產(chǎn)物,在正常運行中大氣中的水分也會(huì )滲入氣體絕緣設備中。在較高的氣壓下,過(guò)量的水分對氣體絕緣設備中固體絕緣件表面閃絡(luò )電壓的影響嚴重,甚至會(huì )導致內部閃絡(luò )事故。有些活性雜質(zhì),如HF、SO 2 等,對氣體絕緣設備中的各種構件會(huì )產(chǎn)生腐蝕作用。某些垢分解產(chǎn)物還具有毒性,一旦泄漏出來(lái)會(huì )污染環(huán)境,影響工作人員的健康。過(guò)量的水分會(huì )使氣體絕緣設備的絕緣強度下降。因此,首先應保證充入電氣設備的SF 6 氣體合格,在充氣操作過(guò)程中,嚴防水分進(jìn)入氣室。
我國有關(guān)規程規定,斷路器用新的SF 6 氣體,水分含量須≤8ppm。運行中斷路器內SF 6 氣體的水分含量,機械特性試驗后測量氣體的含水量不應超過(guò)150ppm。
1.質(zhì)量法
該測量方法將己測定體積的SF 6 氣體通入已秤質(zhì)量的高酸鎂(或五氧化二磷)作干燥劑的配衡試管中,從試管質(zhì)量的增加得到氣體中的水分含量。此種方法是絕對法,常被稱(chēng)作仲裁法,用于校驗、校準其他水分測量?jì)x器原精確度。測試環(huán)境的控制、氣體體積的計量、吸收系統的稱(chēng)重都極為重要。
2.電解法
電解法是用涂敷了磷酸的一對電極(鉑或銠)形成一個(gè)電解池,在兩極間施加一恒定的直流電壓。被測氣體的水分被吸濕劑(P 2 O 5 )吸收,并在電流作用下電解還原,釋放出氧氣和氫氣。在吸收和電解達到平衡時(shí),就可利用電解電流與水分含量的關(guān)系,求得氣體的含水量。這種方法是常見(jiàn)和實(shí)用的方法,測量?jì)x器可以直接讀出微水含量的質(zhì)量分數,操作簡(jiǎn)便穩定,適用于連續在線(xiàn)分析。電解法在測量SF 6 氣體含水量時(shí)干擾因素少、數據重復率及準確度高、操作簡(jiǎn)單,尤其在測量低含水量時(shí)更顯示出它的優(yōu)越性。但是,電解法最大的不足之處是電解池的電解效率隨使用時(shí)間的增加而降低。一般情況下,電解效率低于85%,電解池即應停止使用。
3.露點(diǎn)法(冷鏡法)
該法是測量氣體所含水分的凝露及濕度。被測氣體通過(guò)一個(gè)密封池中的金屬鏡面,用人工控制或借助光電池監控鏡面濕度,以保持穩定的水分凝結量。當測試系統溫度略低于被試品氣體中水蒸汽飽和溫度(露點(diǎn))時(shí),水蒸汽結露。通過(guò)熱電偶測得的鏡面溫度為露點(diǎn)。由露點(diǎn)和氣體水分含量的換算公式或對照表,即可得到氣體中水分含量。露點(diǎn)法所用儀器比較復雜,需要液態(tài)氮作致冷劑,造價(jià)較高,體積較大。測量精度與儀器本身的質(zhì)量好壞關(guān)系很大,不便于現場(chǎng)使用。
三、氣體純度檢測
運行中SF 6 電氣設備的氣體純度控制是非常重要的。氣體純度的高低對電氣設備的滅弧性能、絕緣強度以及電氣設備的壽命影響很大。
SF 6 氣體是一種極不活潑的氣體,氟-硫強共價(jià)鍵及氟元素高負電性使SF 6 氣體具有極為優(yōu)良的電氣絕緣性能和滅弧性能。通常,SF 6 氣體是很難裂解的,它的裂解溫度在2000K以上,S-與F+等離子所需要的分解能高達22 . 4ev,且SF 6 在分解后能在(10 -5 -10 -4 )秒的時(shí)間內迅速復合還原,只有當SF 6 氣體中存在一定量的H 2 O、O 2 和被灼燒分裂的各種有機物質(zhì)或金屬蒸汽分子時(shí),才會(huì )產(chǎn)生各種不同的不可復原的SF 6 (其組成非常復雜)裂解產(chǎn)物。常用的SF 6 氣體純度檢測方法有氣相色譜儀法和氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)聯(lián)用分析。
1.氣相色譜儀法
氣相色譜儀分析的基本原理是利用樣品中各種物質(zhì)的分子對某種固體物質(zhì)(色譜技術(shù)上稱(chēng)為固定相)的吸附和解吸能力上的差異,當氣體樣品在某種不活性氣體物質(zhì)(色譜技術(shù)上稱(chēng)為流動(dòng)相或載氣)的載帶下通過(guò)固定相時(shí),其中的各組分即會(huì )以不同的速度和時(shí)間(色譜技術(shù)上稱(chēng)為保留時(shí)間)離開(kāi)固定相。利用不同的信號轉換方法將其分別檢出,并記錄在色譜圖上。根據保留時(shí)間的不同可對各組分進(jìn)行定性確認,根據譜圖上代表各組分的譜峰高度和面積可進(jìn)行定量分析。
2.氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)聯(lián)用分析
色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析是將氣體樣品先經(jīng)色譜分離,然后由質(zhì)譜鑒定,從而大大提高了分析檢測的靈敏度。質(zhì)譜分析的基本原理是,將被分析的物質(zhì)用一定方式電離形成多種特定組成的離子,再將其引出聚焦成離子束,經(jīng)加速后通過(guò)電場(chǎng)或(和)磁場(chǎng),由于各種離子的質(zhì)荷比(M/e)不同,而被分別檢出。然后通過(guò)與標準圖譜對照或按照離子組成特點(diǎn)進(jìn)行譜圖解析,以達到定性或定量分析的目的。質(zhì)譜分析法具有精確可靠、靈敏度高、多用途等優(yōu)點(diǎn)。
采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析能夠檢出大約1ppm的SOF 2 、SOF 4 、CF 4 和其它不常見(jiàn)的氣體分解產(chǎn)物如COS、Si(CH 3 )2F 2