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电力行业SF6定量检测方式说明

编辑：恒电高测 浏览： 添加时间：2014-02-25 16:03

2010-11-21电力行业SF₆定量检测说明随着电力事业的大力发展，SF₆气体以其优异的绝缘性能和灭弧性能被广泛用于电气设备中，SF₆气体开关装置的运 行也得到迅猛的发展。但是SF₆开关的泄漏不仅会影响设备的正常运行，更会给 检修人员带来身体上及生命上的危害。由于SF₆气体无色无味的物理特征，很还 容易被检修人员发现泄漏。这一问题一直是充SF₆气体开关装置发展过程中所 面对的问题。本文从实例当中深入探讨了SF₆开关装置中SF₆气体泄漏情况与如何及时而又真实的发现SF₆泄漏并如何有效的进行解决。

HDWG-II 高精度便携式SF6定量检漏仪

概述:SF₆开关一 旦泄漏就会使SF₆开关内部的SF₆气体绝缘性能大大降低，就会在开关内部产生 电弧，对开关及联接设备造成很能很大的破害。同样SF₆气体对空气造成严重的 环境污染。而且SF₆在高压高温的情况下分解，分解成氟化氢、二氧化硫、四氟 化硫、硫化氢等有毒物质会导致肺组织急性水肿，影响肺部氧气交换，导致缺氧 而窒息性死亡。所以如何能够及时的发现并解决SF₆泄漏的问题是刻不容缓。 但在这么多危害并存的情况下，我们如何选用·台真证的检测设备，才能够真正 的达到保护自己和设备安全呢?面对市场的虚假推广我们怎样才能买到一台对设 备及人身安全的***呢的检测仪器呢?请您擦亮眼睛，应用专业技术面对现在的 所有的问题。

一、SF₆的危害:纯净的SF₆气体无色、无味、无突、不燃，在常温 下化学性质稳定，属惰性气体。但在电力行业，由于六氟化硫气体(SF₆)主要是作 为绝缘和灭弧介质而广泛应用于高压开关及其设备，在断路器和GIS操作过程中， 由于电弧、电晕、火花放电和局部放电、高温等因素影响下，进行SF₆气体会分解，它的分解物遇到水分后会变成腐蚀性电解质。尤其是有些高毒性分解物.如 sf4, S2F2, S2F10 SOF2, HF和S02，它们会刺激皮肤、眼睛、粘膜，如果IR入量 大，还会引起头晕和肺水肿，甚至致人死亡。SF₆气体长期高电压运行将会分解有 毒有害产物，不但会降低SF₆的电气性能，直接向大气排放将对人身健康构成危胁，部分分解产物极少量就可致人死亡。但是SF₆系例的电力设备对加工工艺、 材料要求很高，产品价格高;防止SF₆气体漏气要求高，还需一系列辅助补气措 施;也不能完全排除爆炸的可能;经电弧燃烧后的低氯化合物生成物具有剧毒， 威胁人身安全，也易造成环境污染。

HDSP-502 SF6气体纯度分析仪

例如:SF₆气体在电弧中的分解和与氧的反 应:2SF₆ 02-2SOF2 8F(氟化9L硫酞) 2SF₆ 02-2SOF4 4F(四氟化硫酞) SF₆- sf4 2F(四氟化硫酞) SF₆-S 6F(硫)2SOF4 02- 2S02F2 4F(氟化硫酞)电气设备 内的SF₆气体分解物与其内的水分发生化学反应而生成某些有毒产物例如:SF₆ 气体分解物与水的继发性反应:sf4 H20-SOF2 2HF (氢氟酸) SOF4 H20-S02F2 2HF (氢氟酸) SOF2 H20-S02 2HF(二氧化硫)S02F2 2H20- H2SO4 2HF(硫酸电气 设备内的SF₆气体及分解物与电极(Cu-W合金)及金属材料(AL, Cu)反应而生成 某些有毒产物荒例如:SF₆气体及分解物与电极或其它材料反应:3SF₆ W-- WF6(气态) 3sf4 3F AL-ALF3 (固态粉末)3SOF2 AL203- 2ALF3(因态粉末)3502 SF₆ Cu-CuF2 (固态粉末)SF₆ 4SF₆ WCu-2S2F2(气态)3WF6(气态) CuF2 (固态粉 末)电气设备内的SF₆气体及分解物与绝缘材料反应而生成某些有毒产物。如与 含有硅成分的环氧酚醛玻璃理布板(棒、管)等绝缘件;或以石英砂、玻璃作填 料的环氧树脂浇注件、模压件以及瓷瓶、硅橡胶、硅脂等起化学作用，生成 SiF4, Si(CH3)2F2等产物另外安装SF₆高压设备的室内空间一般都较密闭，一 旦发生SF₆气体泄漏，由于空气流通极其缓慢，毒性分解物在室内沉积，不易排出， 从而对进入SF₆开关室的工作人员产生极大的危险，而且，由于SF₆气体的比重较氧气大。当发生SF₆气体泄漏时SF₆气体将在低层空间积聚，造成局部缺氧。 使人窒息。另一方面，由于SF₆气体本身无色无味，发生泄漏后不易让人察觉，这 就增加了对进入泄漏现场工作人员的潜在危险性，严重威胁人员的安全和健康. 甚至造成恶性事故。根据美国和前苏联的化学防护科学家的研究，结果表明:在存在纯净SF₆气体环境中工作，皮肤暴露在SF₆气体中连续8个小时，所能承受 的***高SF₆气体含量1000*10一6(1000ppm)在这个浓度下，不会对人的生命健康 产生危险和长期影响。我国《国家电网公司电力安全工作规程》援引此项研究 结果，1000*10一6为在SF₆开关室允许存在SF₆气体的安全警界线，超过此浓度 对人的生命构成威胁。

HDFJ-502 SF₆气体分解产物分析仪

二、目前的技术现目前常用的SF₆检测的方法有以下四种:经北京清华大学试验室实验证明

1、电化学技术(TGS830, TG5832)费加罗 传感器或卤素气体传感器

2、高压击穿技术

3、红外光谱技术

4、电子捕获ECD 原理实验方式:通过把体积比浓度为100PPM的SF₆气体放入密封的容器中，分别用四款原理的技术设备进行实验并通过PC分析得出以下结论。实验设备实验 结果缺点

电化学技术失败没有发生电压变化，显示数值为。PPM。因为TG830, 820费加罗传感器为卤素传感器，而SF₆气体不属于R-113, R-22, R-11, R-134a范围 内。根据SF₆化学稳定性证实SF₆检测技术中电化学方式是失败的。不能够检测SF₆气体只能检测CFC等气体

高压击穿技术失败放入100PPM的SF₆气体中不能够放电，显示数值为OPPM, 所以高压击穿技术***借助于空气才能够正常放电。且检测的气体可以是任何 惰性气体，从PC上的数据反应不是真实的SF₆气体浓度相差太大且没有规律。 所以在只有SF₆单一的气体中并有空气存在的情况下。只能做定性产品使用。 对于氮气、二氧化碳、丁烷、烷氢碳氢化合物、卤素气体均有反应。

红外光谱技术成功特定波段的红外光有很强的吸收特性。能够真实反应SF₆气体含量，不受环境影响，对温度湿度的影响很小，反应迅速，寿命高.能够 呈现SF₆线性规律.与50万元的丹麦INNOVA SF₆示踪气体机测量精度基本一致。

电子捕获ECD原理成功能够真实反应SF₆气体含量，精度高、成本高特点

通过以上试验证明采用红外光谱技术能够真正的检测到SF₆气体泄漏的情况，能够准确及时的查找到SF₆开关中泄漏点，可及时避免事故的发生，***检修 人员的人身不受到意外伤害。

三、国家电力系统对SF₆设备的规定在SF₆气体 方面都是做了如何的规定呢?见下列:《电力设备交接和预防性实验规程》是电 力生产实践及科学实验中重要的常用标准。根据DL/T《电力设备预防性试验规 程》及GB 50150-2006《电气装置安装工程设备交接试验标准》、GB 12022- 2006工业六氟化硫标准的基本精神，结合近两年新颁布的国家标准、行业标准 及反事故措施要求修订。

SF₆气体变压器试验项目、周期和标准SF₆气 体它检测项目(交接时及运行中SF₆气体的试验项目、周期和标准)

1) 110KV及 以上SF₆电流互感器试验项目、周期和标准序号项目周期标准说明。

2)SF₆气体泄漏交接时、大修后、必要时年泄漏率不大于1%/年，或按厂家要 求日常监控.必要时检测。

3)开关设备SF₆断路器和GIS SF₆断路器和GIS的试验项目、周期和标准 序号项目周期标准说明

1.SF₆气体泄漏交接时、大修后、必要时年漏气率不大于0.5%或使用灵敏度 不低于1X10-6的检漏仪检测各密封面无泄漏。按GB11023方法进对电压等级 较高的断路器及GIS，因为体积大可用局部包扎法检漏，每个密封部位包扎后历时24h,测得SF₆气体含量(体积比)不大于30 X 10-6(每个包扎点)

2.GIS用金属化物避雷器的试验项目、周期和标准

a)避雷器大修时，其SF₆气体按以上表的规定

b)避雷器运行中的密封检查按以上表的规定

c)其它有关项 目按以上表中的规定

3.国家电网公司电力设备交接和预防性试验规程编制说明 中SF₆断路器和GIS下的SF₆气体泄漏条款中明确规定:目前，SF₆检漏仪的灵 敏度己经较高，可以满足年泄漏率不大于0.5%的要求，且原用的包扎法测***很不 准确，现场实施困难，帮标准中增加’可采用灵敏度不低于1X10-6(体积比)的检 漏仪检测各密封面无泄漏。

4)国家电网公司电力安全工作规程(变电站和发电厂 部分)_国家电网公司发布在六氟化硫电气设备上的工作在室内，设备充装SF₆气 体时，周围环境相对湿度应不大于80%，同时应开启通风系统，并避免SF₆气体泄漏到工作区。工作区空气中SF₆气体含J1Fff不得超过1000UL/L(1000PPM)工作人 员进入SF₆配电装置室，入口处若无SF₆气体含量显示器，应先通风15min，并用 检漏仪测量SF₆气体含量合格。尽量避免一人进入SF₆配电装置室进行巡视，不准一人进入从事检修工作。进入SF₆配电装置低位区或电缆沟进行工作，应先检 测含氧量(不低于18%)和SF₆气体含量是否合格。结论:以上规程则是经验、 事故及危害的总结，如何的能够做到真正的实施，就需要时时警惕，律人律已。这 样才不会有悲剧的重演，这样才能够真正***了我们环境的质量利国、利民、利 于后代。时时备好检测设备检漏仪及水分检测仪，做好回收处理。才能***使用 设备的安全和稳定免受人身伤害。

四、市场上对于SF₆检测设备的误导

1.据了解现在许多电力公司购买了一些定性的检漏仪。并打着可以检测到1X10- 6pp，的或更小浓度的SF₆气体，(如XP-1A, 5750A等等)。***早接触这些设备是 在2003年3月份，各大宣传资料及各大网站上都是宜传这些设备是测量卤素类 气体的技术参数，从来没有谈到检测SF₆气体。但因为对一些惰性气体有反应所 以后来宣传就改变了其真实性。造成了检修人员的误导，所以直至目前还在宜传 是专业检测SF₆气体的检测设备实属可笑之极。而且像这类设备只能定性检测， 不能够检测其含量值。因为其本身的高压放电特性就根本不能够完成定量检测 的目的。

2.SF₆气体不属于卤素类气体，我们知道卤互类气体包括氟气:淡黄 绿色.氯气:黄绿色，溴蒸气:红棕色，碘蒸气:紫色。但SF₆气体分子稳定所以 一般不容易产生分解。不能够用检测氟气和氯气的方法来进行检测。

3.在北京 清华大学实验室实验证明，用放电原理、或电化原理的检测设备除了对可燃气体 或助燃气体不产生反应外，对于其它气体均产生反应。而且其没有规律呈非线性 状态，不能够用于定量并真实的反应SF₆气体的特征。由于氮气或其它气体的浓 度过高也会导致这些原理的设备数值的改变，但不足己证明是SF₆气体泄漏所导 致的因素。所以不能够用于SF₆气体的检测。

五、结束语科技的发展，带给了人 们光明而又幸福的生活。如何能够***电力的安全运行，这不仅仅只是电力系统 检修人员的事情，同样也需要生产厂商，检修厂商对SF₆开关安全的高度重视和 产品的质量把关。同时运行单位也要加强设备的试验和维护提高检修质量和运 行管理水平。并配备好相应的检修设备，才能达到***安全供电，才能真正的让 人们安全幸福的享受电力带给的光明和喜悦。