Plyn SF6 má stabilní fyzikální a chemické vlastnosti, vynikající izolační vlastnosti a vynikající vlastnosti obloukového hašení a je široce používán ve vysokonapěťových elektrických zařízeních. Tento článek představuje konvenční metody detekční zkoušky plynu SF6.
1. Detekce úniku plynu SF6
Hlavní příčinou úniku plynu jsou praskliny nebo slabé utěsnění na těsnicí ploše, svary a potrubní spoje. Pro detekci úniku plynu SF6 musí být použit vyhrazený detektor netěsnosti.
Pokud dojde k velkému úniku plynu SF6, obsluha nemůže zůstat v okruhu 10 m od bodu úniku. Teprve poté, co jsou přijata opatření k zastavení úniku, může být oblast zadána. Pokud dojde k poruše uvnitř přístroje, musí být v nádobě výrobky pro rozklad oblouku SF6. Po otevření pláště, abyste ji odstranili, pokud se během zkoušky můžete dotknout kontaminovaných částí, musíte použít plynovou masku a nosit ochranné pracovní oděvy.
Aby byla zajištěna bezpečnost pracovníků vstupujících do jističe SF6, musí být místnost větrána. Podle požadavků by koncentrace kyslíku ve vzduchu neměla být menší než 18%.
Při detekci netěsností se přísně dodržujte návod k použití produktu. Sondy detektoru netěsnosti nesmí zůstat ve vysoké koncentraci SF6 po dlouhou dobu, ale během práce jsou často ignorovány. Jakmile se sonda dotkne vysokoměřného plynu SF6, jehla měřidla je okamžitě v plném rozsahu a alarm je silný. V tomto případě okamžitě nechte sondu a vložte ji do čisté oblasti a poté zkontrolujte netěsnosti poté, co se ruce vrátí do normálu.
2. Detekce obsahu vody SF6
Jističe mají přísné požadavky na čistotu a obsah vody v SF6. V případě vnitřního záblesku bude generována řada produktů rozkladu SF6 a vlhkost v atmosféře také pronikne do plynem izolovaného zařízení při běžném provozu. Při vyšších tlakech vzduchu má nadměrná vlhkost vážný dopad na povrchové přepětí pevných izolačních částí v plynově izolovaném zařízení a může dokonce způsobit vnitřní nehody při záblesku. Některé aktivní nečistoty, jako je HF, SO2 atd., mají korozivní účinek na různé komponenty v plynově izolovaných zařízeních. Některé produkty rozkladu jsou také toxické. Jakmile unikají, znečistí životní prostředí a ovlivní zdraví pracovníků. Nadměrná vlhkost sníží izolační pevnost plynem izolovaného zařízení. Proto je nutné zajistit, aby byl plyn SF6 nabíjel do elektrického zařízení kvalifikovaný. Během nabíjení přísně zabraňují vstupu plynu do plynové komory.
příslušné předpisy mé země stanoví, že nový plyn SF6 používaný pro jističe musí mít obsah vlhkosti ≤8ppm. Obsah vlhkosti plynu SF6 v jističi během provozu a obsah vlhkosti měřeného plynu po zkoušce mechanických vlastností by neměly překročit 150 ppm.
1. Metoda kvality
Při této metodě měření se naměřený objem plynu SF6 převádí do vyvážené zkumavky s vysokým obsahem hořčíku (nebo pentoxidu fosforu) jako vysoušedla a obsah vlhkosti v plynu se získá zvýšením hmotnosti zkumavky. Tato metoda je absolutní metoda, často nazývaná arbitrážní metoda, používaná k ověření a kalibraci původní přesnosti jiných přístrojů pro měření vlhkosti. Kontrola zkušebního prostředí, měření objemu plynu a vážení absorpčního systému jsou nesmírně důležité.
2. Elektrolýza
Metoda elektrolýzy využívá dvojici elektrod (platinových nebo rhodiových) potažených kyselinou fosforečné k vytvoření elektrolytického článku a mezi oběma elektrodami se aplikuje konstantní stejnosměrné napětí. Vlhkost měřeného plynu je absorbována hygroskopickým činidlem (P2O5) a elektrolyticky snížena působením elektrického proudu, uvolňujícího kyslík a vodík. Když absorpce a elektrolýza dosáhnou rovnováhy, vztah mezi proudem elektrolýzy a obsahem vlhkosti lze použít k získání obsahu vlhkosti v plynu. Tato metoda je běžnou a praktickou metodou. Měřicí přístroj dokáže přímo přečíst hmotnostní frakci obsahu mikrovodiky. Provoz je jednoduchý a stabilní a je vhodný pro kontinuální online analýzu. Metoda elektrolýzy má málo interferenčních faktorů, vysokou rychlost opakování a přesnost dat a jednoduchou funkci při měření obsahu vody v plynu SF6. Svou převahu projevuje zejména při měření nízkého obsahu vody. Největším nedostatkem metody elektrolýzy je však to, že účinnost elektrolýzy elektrolytické buňky se s prodírá časem použití snižuje. Za normálních okolností, pokud je účinnost elektrolýzy nižší než 85%, elektrolytický článek by měl být zastaven.
3. Metoda rosného bodu (metoda studeného zrcadla)
Tato metoda je měřit kondenzaci a vlhkost vlhkosti v plynu. Měřený plyn prochází kovovým zrcadlem v uzavřené nádrži a vlhkost zrcadla je monitorována ručně nebo pomocí fotobuňek, aby byla zachována stabilní kondenzace vlhkosti. Je-li teplota zkušebního systému o něco nižší než teplota nasycení (rosného bodu) vodní páry ve zkoušeném plynu, vodní pára se kondenzuje. Teplota zrcadla měřená termočlověkem je rosný bod. Z přepočítací vzorce nebo srovnávací tabulky obsahu rosného bodu a vlhkosti plynu lze získat obsah vlhkosti v plynu. Přístroj používaný v metodě rosného bodu je složitější, vyžaduje kapalný dusík jako chladivo a je drahý a objemný. Přesnost měření má skvělý vztah ke kvalitě samotného přístroje, což není vhodné pro použití na místě.
Za třetí, detekce čistoty plynu
Kontrola čistoty plynu elektrického zařízení SF6 v provozu je velmi důležitá. Úroveň čistoty plynu má velký vliv na výkon hašení oblouku, izolační pevnost a životnost elektrických zařízení.
Plyn SF6 je extrémně neaktivní plyn. Silná kovalentní vazba fluoru a síry a vysoká elektronegatita fluorového prvku dělají plyn SF6 vynikajícími elektrickými izolačními vlastnostmi a vlastnostmi obloukového hašení. Obecně platí, že plyn SF6 je obtížné rozlousknout. Jeho teplota praskání je nad 2000K. Energie rozkladu požadovaná plazmou S- a F+ je až 22,4ev a SF6 lze rozložit za (10-5-10-4) sekund po rozkladu. Rychlé snížení sloučenin v čase, pouze pokud existuje určité množství H2O, O2 a různých organických látek nebo molekul kovové páry rozdělených spalováním v plynu SF6, bude produkovat různé nedobytné SF6 (jeho složení je velmi složité) Cracked produkty. Běžně používané metody detekce čistoty plynu SF6 zahrnují plynovou chromatografii a kombinovanou analýzu plynové chromatografie a hmotnostní spektrometrie (GC-MS).
1. Metoda plynového chromatografu
Základním principem analýzy plynového chromatografu je použití rozdílu v adsorpční a desorpční kapacitě molekul různých látek ve vzorku na určitou pevnou látku (nazývanou stacionární fáze v chromatografické technologii). Pokud je vzorek plynu v určité inertní plynové látce (Při průchodu stacionární fází pod nosnou páskou zvanou mobilní fáze nebo nosný plyn v chromatografické technologii opustí každá jeho složka stacionární fázi různými rychlostmi a časy (nazývanou retenční čas v chromatografické technologii). Použijte různé metody převodu signálu, abyste je zjistili odděleně a zaznamenáli je na chromatogram. Podle rozdílu retenčního času může být každá složka kvalitativně potvrzena a výška píku a plocha každé složky může být kvantitativně analyzována podle spektra.
2. Kombinovaná analýza plynové chromatografie a hmotnostní spektrometrie (GC-MS)
Analýza chromatografické spektrometrie je oddělit vzorek plynu chromatogramem a poté ho identifikovat hmotnostní spektrometrií, což výrazně zlepšuje citlivost analýzy a detekce. Základním principem hmotnostní spektrometrie je ionizovat látku, která má být analyzována určitým způsobem, aby se vytvořily různé ionty se specifickým složením, a pak je vylákat a zaměřit je do iontového paprsku. Po zrychlení prochází elektrickým polem nebo (a) magnetickým polem. Poměr náboje (M/e) se liší a jsou detekovány samostatně. Poté porovnáním se standardním spektrem nebo analýzou spektra podle charakteristik iontového složení, aby se dosáhlo účelu kvalitativní nebo kvantitativní analýzy. Hmotnostní spektrometrie má výhody přesnosti, spolehlivosti, vysoké citlivosti a víceúčelové.
Pomocí analýzy plynové chromatografie a hmotnostní spektrometrie lze detekovat asi 1ppm SOF2, SOF4, CF4 a dalších neobvyklých produktů pro rozklad plynu, jako je COS, Si(CH3)2F2.