Принцип работы и стандартные процедуры анализатора следов влаги SF6

Почему необходимо измерять содержание влаги в газе SF₆?
Газ SF₆ — это «кровь» высоковольтного электрооборудования (например, КРУЭ и автоматических выключателей) с превосходными изоляционными и дугогасящими-свойствами. Однако он чрезвычайно чувствителен к влаге. Чрезмерная влажность может привести к катастрофическим последствиям:
Ухудшение изоляции: под воздействием высокой температуры электрической дуги вода вступает в реакцию с продуктами разложения SF₆ с образованием сильных коррозионных веществ, таких как плавиковая кислота и серная кислота, которые сильно разъедают металлы и изолирующие компоненты, что приводит к необратимому снижению прочности изоляции.
Коррозия оборудования. Вышеупомянутые кислоты разрушают внутреннюю часть оборудования, повреждая уплотнения и механические конструкции.
Риск конденсации: при низких температурах излишняя влага может конденсироваться в жидкую воду или лед, прилипая к поверхности изоляции. Весьма вероятно, что это приведет к поверхностному перекрытию, которое приведет к заземлению или взрыву короткого-замыкания.
Влияют на гашение дуги: Изменяют свойства газовой среды, снижая отключающую способность выключателя.
Таким образом, как международные, так и внутренние стандарты налагают чрезвычайно строгие ограничения на содержание влаги в газе SF₆, достигающее всего «уровня ppm» (одна часть на миллион).
Основной принцип измерения
Основные технологии анализатора воды SF₆ micro-в основном включают следующие несколько аспектов, каждый из которых имеет свои уникальные преимущества:
Метод электролиза (Кулонометрический метод)
Это классический метод абсолютного измерения. Газ проходит через электролитическую ячейку, покрытую пятиокисью фосфора. Влага полностью впитывается и подвергается электролизу, причем электролитический ток строго пропорционален содержанию влаги. Его самым большим преимуществом является высокая точность и отсутствие необходимости в калибровке, но отклик медленный, и он не подходит для измерения газов с высокой-влажностью. Электролитическая ячейка также подвержена загрязнению. Его обычно используют в лабораторных эталонных анализах.
Тестер влажности SF6
2. Емкостный метод (емкостный метод полимерной пленки)
В настоящее время это наиболее распространенная и часто используемая технология-тестирования на месте. В нем используется специально разработанный датчик с полимерным пленочным конденсатором. Когда молекулы воды в газе поглощаются пленкой, она меняет свою диэлектрическую проницаемость, тем самым вызывая изменение значения емкости. Этот метод обладает чрезвычайно высокой скоростью отклика, высокой чувствительностью, сильной защитой от-помех, а также небольшим портативным размером, что делает его очень подходящим для быстрого обнаружения на-объекте. Недостаток – необходимость регулярной калибровки.
3. Метод холодного зеркала (метод точки росы).
Это признанный во всем мире стандартный метод. Принцип состоит в том, чтобы позволить газу течь через охлаждаемое зеркало. Когда температура зеркала падает до точки, где водяной пар конденсируется (или образуется иней), температура определяется фотоэлектрическим детектором, который является температурой точки росы. Он имеет высочайшую точность и может быть напрямую отслежен до стандарта. Однако оборудование дорогое, эксплуатация сложна, а требования к техническому обслуживанию высоки. Он в основном используется в лабораториях или в качестве современного калибровочного оборудования.
4. Метод колебаний кристалла кварца.
Покрывая кристаллы кварца влагопоглощающими покрытиями, адсорбция молекул воды приводит к увеличению массы кристалла и уменьшению частоты колебаний. Этот метод очень чувствителен для измерения чрезвычайно низких уровней влажности, но датчик очень хрупок и подвержен загрязнению. В основном он используется в специализированных отраслях промышленности, таких как производство полупроводников.
Резюме: Для работы-на местах в энергетике прибор RC-метода, благодаря своей исключительной полноте, стал абсолютным предпочтительным выбором.
Структура и ключевые компоненты анализатора влажности элегазовых следов
Типичный локальный-микро-водомер обычно состоит из:
Ядро: сенсорный блок (например, емкостной-резистивный датчик).
Ключевые компоненты: система газового тракта, включающая быстроразъемные-соединения впуска и выпуска, регуляторы расхода и расходомеры, фильтры для удаления масла и твердых частиц, а также манометры.
Мозг: управляет блоком дисплея, состоящим из микропроцессора, экрана и кнопок, используемых для настройки, расчета и отображения результатов.
Вспомогательное оборудование: некоторые приборы оснащены миниатюрными насосами для автоматического отбора проб и продувки. Они также имеют функции хранения и экспорта данных.
Основные параметры и единицы измерения
Диапазон измерения: Обычно охватывает от 0 до 2000 ppmᵥ (объемных частей на миллион) или соответствующий диапазон температур точки росы (например, от -80 до +20 градусов).
Точность: Обычно выражается в процентах от полной шкалы (например, ±2% полной шкалы) или как абсолютная погрешность (например, ±1,0 ppm).
Время отклика: это время, необходимое для того, чтобы показания достигли 90% от истинного значения. Работа исправных-инструментов на месте может стабилизироваться в течение нескольких минут.
Единицы отображения: наиболее часто используемые из них — ppmᵥ и температура точки росы (градусы), оба можно преобразовать с помощью формулы.
Стандарты соблюдаются
Испытание должно проводиться в соответствии с процедурами. К основным стандартам относятся:
Новый газовый стандарт: согласно GB/T 12022, содержание влаги в новом газе SF₆ не должно превышать 5 ppmᵥ.
Стандарты эксплуатации газов: DL/T 596 «Процедуры профилактических испытаний» является основным справочником. Он дифференцируется в зависимости от типа оборудования. Например, для отсеков с дугами, таких как камеры выключателей, требуются более строгие стандарты (например, менее или равные 300 ppmᵥ), тогда как для отсеков без дуг, таких как шинопроводы, требуются несколько более широкие стандарты (например, менее или равные 500 ppmᵥ). При внедрении необходимо использовать последнюю действующую версию.