SF6 gaasil on stabiilsed füüsikalised ja keemilised omadused, suurepärased isolatsiooniomadused ja suurepärased kaarkustutusomadused ning seda kasutatakse laialdaselt kõrgepinge elektriseadmetes. Selles artiklis tutvustatakse SF6 gaasi tavapäraseid avastamiskatsemeetodeid.
1. SF6 gaasilekke tuvastamine
Gaasi lekke peamine põhjus on praod või nõrk tihendus tihenduspinnal, keevitajad ja toruühendused. SF6 gaasilekke avastamiseks tuleb kasutada spetsiaalset lekkedetektorit.
Kui SF6 gaasileke on suur, ei saa operaator jääda 10 m raadiuses lekkepunktist. Alles pärast lekke peatamiseks võetud meetmeid saab ala sisestada. Kui seadmes on rike, peab mahutis olema SF6 kaare lagunemissaadusi. Pärast kesta avamist selle eemaldamiseks, kui võite katse ajal puudutada saastunud osi, peate kasutama gaasimaski ja kandma kaitsvaid tööriideid.
SF6 kaitselülitiruumi sisenevate töötajate ohutuse tagamiseks peab ruum olema ventileeritud. Vastavalt nõuetele ei tohiks hapniku kontsentratsioon õhus olla väiksem kui 18%.
Lekke tuvastamisel järgige rangelt toote kasutusjuhendit. Lekkedetektori sondidel ei ole lubatud pikka aega viibida kõrge kontsentratsiooniga SF6-s, kuid neid ignoreeritakse sageli töö ajal. Kui sond puudutab suure kontsentratsiooniga SF6 gaasi, on gabariidinõel kohe täisskaalal ja häire on tugev. Sellisel juhul jätke sond kohe ja asetage see puhtasse piirkonda ning seejärel kontrollige lekkeid pärast käte normaliseerumist.
2. SF6 veesisalduse tuvastamine
Kaitselülititel on ranged nõuded SF6 puhtusele ja veesisaldusele. Sisemise leeklemise korral tekib mitmesuguseid SF6 lagunemissaadusi ja atmosfääri niiskus tungib ka tavalise töötamise ajal gaasiisolatsiooniga seadmetesse. Suurema õhurõhu korral mõjutab liigne niiskus tõsiselt gaasiisolatsiooniga seadmete tahkete isolatsiooniosade pinnavälgupinget ja võib isegi põhjustada sisemisi välguõnnetusi. Mõned aktiivsed lisandid, nagu HF, SO2 jne, avaldavad söövitavat mõju gaasiisolatsiooniga seadmete erinevatele komponentidele. Teatud skaala lagunemissaadused on samuti mürgised. Pärast lekkimist saastavad nad keskkonda ja mõjutavad töötajate tervist. Liigne niiskus vähendab gaasiisolatsiooniga seadmete isolatsioonitugevust. Seetõttu on vaja tagada, et elektriseadmesse laetud SF6 gaas oleks kvalifitseeritud. Laadimise ajal vältige rangelt gaasi sisenemist gaasikambrisse.
minu riigi asjakohastes määrustes on sätestatud, et kaitselülitite jaoks kasutatava uue SF6 gaasi niiskusesisaldus peab olema ≤8ppm. SF6-gaasi niiskusesisaldus kaitselülitis töötamise ajal ja mõõdetud gaasi niiskusesisaldus pärast mehaanilisi omadusi ei tohiks ületada 150 ppm.
1. Kvaliteedimeetod
Selle mõõtmismeetodi puhul juhitakse SF6 gaasi mõõdetud maht tasakaalustatud katseklaasi, kus kuivatusainena kaalutakse kõrge happesisaldusega magneesiumi (või fosforpentaoksiidi) ning niiskusesisaldus gaasis saadakse katseklaasi massi suurenemisel. See meetod on absoluutne meetod, mida sageli nimetatakse vahekohtumeetodiks, mida kasutatakse teiste niiskuse mõõtevahendite algse täpsuse kontrollimiseks ja kalibreerimiseks. Katsekeskkonna kontroll, gaasimahu mõõtmine ja neeldumissüsteemi kaalumine on kõik äärmiselt olulised.
2. Elektrolüüs
Elektrolüüsimeetodil kasutatakse elektrolüütilise raku moodustamiseks fosforhappega kaetud elektroodide paari (plaatina või roodium) ning kahe elektroodi vahel rakendatakse konstantset alalispinget. Mõõdetud gaasi niiskus imendub hügroskoopse ainega (P2O5) ja väheneb elektrolüütiliselt elektrivoolu toimel, vabastades hapnikku ja vesinikku. Kui neeldumine ja elektrolüüs jõuavad tasakaaluni, võib gaasi niiskusesisalduse saamiseks kasutada elektrolüüsivoolu ja niiskusesisalduse suhet. See meetod on tavaline ja praktiline meetod. Mõõtevahend võib otse lugeda mikrovee sisalduse massiosa. Toiming on lihtne ja stabiilne ning sobib pidevaks veebianalüüsiks. Elektrolüüsimeetodil on vähe häiretegureid, suur andmete kordamise kiirus ja täpsus ning lihtne toimimine SF6 gaasi veesisalduse mõõtmisel. See näitab selle paremust, eriti madala veesisalduse mõõtmisel. Kuid elektrolüüsimeetodi suurim puudus on see, et elektrolüütilise raku elektrolüüsi tõhusus väheneb kasutusaja suurenemisega. Normaalsetes tingimustes, kui elektrolüüsi tõhusus on alla 85%, tuleb elektrolüütiline rakk peatada.
3. Kastepunkti meetod (külmpeegli meetod)
See meetod on gaasi niiskuse kondensatsiooni ja niiskuse mõõtmiseks. Mõõdetud gaas läbib suletud paagis metallpeegli ja peegli niiskust jälgitakse käsitsi või fotorakkude abil, et säilitada stabiilne niiskuse kondensatsioon. Kui katsesüsteemi temperatuur on veidi madalam kui katsetatava gaasi veeauru küllastustemperatuur (kastepunkt), kondenseerub veeaur. Termopaariga mõõdetud peegli temperatuur on kastepunkt. Kastepunkti ja gaasi niiskusesisalduse teisendusvalemist või võrdlustabelist on võimalik saada gaasi niiskusesisaldust. Kastepunkti meetodil kasutatav instrument on keerulisem, vajab külmutusagensina vedelat lämmastikku ning on kallis ja mahukas. Mõõtmise täpsusel on suur seos seadme enda kvaliteediga, mis ei ole kohapeal kasutamiseks mugav.
Kolm, gaasi puhtuse tuvastamine
Töös olevate SF6 elektriseadmete gaasipuhtuse kontroll on väga oluline. Gaasi puhtuse tase mõjutab suuresti elektriseadmete kaarkustutusjõudlust, isolatsioonitugevust ja eluiga.
SF6 gaas on äärmiselt mitteaktiivne gaas. Tugev fluori-väävli kovalentne side ja fluorielemendi kõrge elektronegatiivsus muudavad SF6 gaasi suurepäraseks elektriisolatsiooniomadusteks ja kaarkustutusomadusteks. Üldiselt on SF6 gaasi raske praguneda. Selle pragunemistemperatuur on üle 2000K. S- ja F+ plasmas vajalik lagunemisenergia on kuni 22, 4ev ja SF6 võib laguneda (10- 5- 10- 4) sekundi jooksul pärast lagunemist. Ühendite kiire vähendamine aja jooksul, ainult siis, kui on teatud kogus H2O, O2 ja erinevaid orgaanilisi aineid või metalliauru molekule, mis on jagatud põletamise teel SF6 gaasis, toodab see mitmesuguseid erinevaid taastamatuid SF6 (selle koostis on väga keeruline ) Krakitud tooteid. Tavaliselt kasutatavad SF6 gaasi puhtuse tuvastamise meetodid hõlmavad gaasikromatograafiat ja gaasikromatograafia massispektromeetriat (GC-MS) kombineeritud analüüsi.
1. Gaasikromatograafi meetod
Gaasikromatograafi analüüsi aluspõhimõte on kasutada proovi erinevate ainete molekulide adsorptsiooni- ja desorptsioonivõime erinevust teatud tahke ainega (kromatograafilises tehnoloogias nimetatakse statsionaarseks faasiks). Kui gaasiproov on teatavas inertses gaasiaines ( Kui statsionaarne faas läbib kandelindi all, mida nimetatakse kromatograafilises tehnoloogias liikuvaks faasiks või kandegaasiks, lahkub iga selle komponent statsionaarsest faasist erinevatel kiirustel ja aegadel (kromatograafilises tehnoloogias nimetatakse peetumisaega). Nende eraldi tuvastamiseks ja kromatogrammile registreerimiseks kasutage erinevaid signaali muundamise meetodeid. Vastavalt peetumisaja erinevusele saab iga komponenti kvalitatiivselt kinnitada ning iga komponendi piigi kõrgust ja pindala saab kvantitatiivselt analüüsida vastavalt spektrile.
2. Gaasikromatograafia-massispektromeetria (GC-MS) kombineeritud analüüs
Kromatograafia-massispektromeetria analüüs on gaasiproovi eraldamine kromatogrammiga ja seejärel selle identifitseerimine massispektromeetria abil, mis parandab oluliselt analüüsi- ja avastamistundlikkust. Massispektromeetria põhiprintsiip on ioniseerida teatud viisil analüüsitav aine, et moodustada erinevaid konkreetse koostisega ioone, seejärel tõmmata need välja ja suunata need ioonkiireks. Pärast kiirendamist läbib see elektrivälja või (ja) magnetvälja. Tasu suhe (M/e) on erinev ja need tuvastatakse eraldi. Seejärel võrreldes standardspektriga või analüüsides spektrit vastavalt ioonkoostise omadustele, et saavutada kvalitatiivse või kvantitatiivse analüüsi eesmärk. Massispektromeetrial on täpsuse, usaldusväärsuse, kõrge tundlikkuse ja mitmeotstarbelise eelised.
Gaasikromatograafia massispektromeetria analüüsi abil saab tuvastada umbes 1ppm SOF2, SOF4, CF4 ja muid aeg-ajalt esinevate gaasi lagunemisprodukte, nagu COS, Si(CH3)2F2.