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SF6气体中微量水分的检测方法

编辑:恒电高测 浏览: 添加时间:2013-12-10 11:08

a.重量法:

重址法在国际电工委员会IEC -376号文件中列为仲裁法,因此,国内外在制订标准时,都把它列为墓准方法。为了谁确的测定SF6气体中微量水分,各气体使用和生产部门均应建立此方法.方法原理是,根据湿度的大小采集30-50升SF6气体(在含量相当低的情况下,采气址可增到50-100升),通过颖拉状无水高氯酸镁(或五敏化二礴)吸收系统,定是的把水燕汽吸收下来,然后梢确称其重盆的变化。通过计算得出结果。此方法准确,操作严密,但繁琐,耗气量大是此方法的缺点。

HDWS-II SF6微水测试仪

HDWS-II SF6微水测试仪

b.库仑电解法

库仑电解法是国际电工委员会IEC-376号文件中列为日常分析方法而推荐的。在我国很多单位都有此种原理的分析仪器,应用比较普遍。此方法原理是:SF6气体通过一个电解池,把吸收下来的水分进行电解,电解电流经过仪表或数字反应出含水盆(因为电解1 ppm 水分得电解电流13.4微安).电解池是由两根平行自金丝作电极,装在玻璃或聚四氛乙烯管 (棒〕内(外)壁,在壁上涂以五氧化二磷吸收剂,当气体通过时,定址的把水分吸收下来,并进行定生的电解(图5-13表示此电解池的洁构)。反应式如下:

此电解电流是严格遵守法拉第库仑定律,根据公式就可以计算出来。为了计最方便,便于仪表的制作,已把流量、温度和压力等等儿个参数加以固定,所以当通以规定的流量时,便可以知道含水量了。此方法在测定SF6气体时干扰因素少,数据重复,准确度高、操作简单,尤其在测定低含水址时更显示它的优越性。

但此方法最大的缺点是电解效率。一般来说新装上的电解池电解效率可达到98%以上,随着使用时间延长,电解效率慢慢下降。这是因为每次在测量时,一启动管路里含水全相当高,常常超过几千个ppm,p2o5薄膜又很薄,在电解过程中产生大全H2和O2逐渐的把P2O5薄膜破坏,形成不均匀的堆积物,使薄膜局部变厚,另一个原因是,SF6气体里含有几个到几十个ppm的矿物油,当气体通过电解池时,也都被吸收下来附着在电解池的表面,第三个原因是在使用过程中有时长期的使用极千燥的气体吹洗,以致造成电解池越来越千,使电解池内壁涂膜都由HPO3转变为P2O5粉末,随着气流的吹洗而吹掉,第四个原因是气体中含有与P2O5反应的其他杂质气体。上述儿个原因都造成电解池吸收与电解两个过程效率的降低,直到最后不能使用为止。一般情况下,电解效率低于85%以下,就不能使用了。所以这类仪器,在使用过程中定期进行校验是必要的。

电解池的电解效率如何判别呢?一种简单的办法是采用流量调节法,就是把流量由100 MI/min调节到50m1/min,所得到的湿度应该降低一半,最大相对偏差为10%,如果大于 10%,说明电解池效率降低了,需要重新更换。但是在实验使用过程中,最好、最稳妥的办法还是用一种墓准方法进行校验,便于考察电解池实际工作效率。

这类仪器的效验各国情况不一样,日本制定工业标准时采用重盆法或商用标准气校正法。爱尔兰国采用饱和水燕汽稀释法。当然用其他标准方法也可以,但精度必须要好一些,经过校验后的仪表用一个校正系数E加以修正。其校验公式如下:

在一般情况下是由干电解效率下降而造成数据偏低,所以引人校正系数E加以修正是必要的。用这种方法同样能使仪表工作状态调整到原来的测量范围,使侧定结果比较符合于实际情况。

c.露点法

露点法在国际电工委员会IEC-376号文件及补充文件之二中作介绍,在我国使用也是比较广泛的。此方法原理是用液氮或用其他方法作致冷源,使渊量系统中金属镜面的温度不断降低,当气体中的水燕汽随着镜面温度的逐渐降低而到饱和时,镜面上开始出现露,这时镜面温度就为琳点。通过光电测址系统把电信号经放大输出,山仪表或数字显示指示样点值。再根据露点位确定SF6气体的湿度。此方法下限可到-80°C左右,精变为士(1--3°C )。测量过程中要泪耗大量冷源给交通不便之处带来麻烦,另外,当SF6气体中含油量或十氟展化物等杂质较多时,往往会引起测址误差,这可以从观察镜中看到结露时,有彩色或一层很厚的白霜,就表明SF6气体中含油量或其他杂质过多所致。这时渊量结果表示SF6气体中水、矿物油及其他化合物的凝聚量,不能分清单一的物质了。

d.氧化铝故感元件湿度仪(6.7.8.9)

氧化铝敏感元件是属于电抗式敏感元件一类,在国外也有称露点仪的。它的湿度是以礴点或PPm形式表示出来,但在原理上与上述露点仪完全不同。目前在SF6气体生产厂或使用现场多数是从国外进口的,是一种常见的分析仪器。仪器的核心元件是一小块铝片

其表而是薄薄的一层多孔氧化铝,再在氧化铝表面上喷涂一层金,金膜与铝片构成了两个电极。当SF6气体通过时,多孔氧化铝层就吸附了水蒸汽,使两极间电抗(图5-15 湿敏元件电抗等效线路)发生了改变,其改变量与水蒸汽浓度成一定关系,经过标定后即可定量使用。

这类仪器操作简单、使用方便、数据准确、抗千扰、响应快。但是,在使用过程中,由于矿物油的污染,撼化物及硫化物(如HF, SO2, SF4, H2S03等)的腐蚀,使探头工作性能逐渐发生变化,这种变化程度与SF6气体纯度有关,一般半年到一年要校正一次。再者,这种探头就是保存着不用,它本身也要自行衰变,同样需要校正,才能保证数据的准确。

HDSP-502 SF6气体纯度分析仪

HDSP-502 SF6气体纯度分析仪

e.其他方法

其他分析方法,如电压石英晶体振荡法、吸附量热法、气相色谱法(色谱仪)、卡尔。菲歇尔试剂滴定法(即容址法)都可以测定湿度,文献报道也比较多。这些仪器有的价格昂贵,有的操作麻烦,目前在高压电器领域中还未能广泛的推广使用。




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