Arbeidsprinsippet og standardprosedyrene til SF6 Trace Moisture Analyzer

Hvorfor er det nødvendig å måle fuktighetsinnholdet i SF₆-gass?
SF₆-gass er "blodet" til elektrisk-høyspentutstyr (som GIS og strømbrytere), med utmerkede isolasjons- og-bueslukkende egenskaper. Imidlertid er den ekstremt følsom for fuktighet. Overdreven fuktighet kan føre til katastrofale konsekvenser:
Isolasjonsforringelse: Under den høye temperaturen til en elektrisk lysbue reagerer vann med SF₆-nedbrytningsprodukter for å danne sterke etsende stoffer som flussyre og svovelsyre, som alvorlig korroderer metaller og isolasjonskomponenter, noe som resulterer i en permanent nedgang i isolasjonsstyrken.
Utstyrskorrosjon: De nevnte syrene vil erodere det indre av utstyret, og skade tetninger og mekaniske strukturer.
Kondenseringsrisiko: Ved lave temperaturer kan overdreven fuktighet kondensere til flytende vann eller is som fester seg til isolasjonsoverflaten. Dette vil med stor sannsynlighet forårsake overslag over overflaten, noe som resulterer i jording eller kortslutningseksplosjon.
Påvirke lysbueslukking: Endre egenskapene til gassmediet, redusere brytekapasiteten til bryteren.
Derfor pålegger både internasjonale og nasjonale standarder ekstremt strenge grenser for fuktighetsinnholdet i SF₆-gass, og når så lavt som "ppm-nivået" (en del per million).
Mainstream måleprinsipp
Kjerneteknologiene til SF₆ mikro-vannanalysatoren inkluderer hovedsakelig følgende aspekter, hver med sine egne unike fordeler:
Elektrolysemetode (coulometrisk metode)
Dette er den klassiske absolutte målemetoden. Gassen strømmer gjennom en elektrolysecelle belagt med fosforpentoksid. Fuktigheten er fullstendig absorbert og elektrolysert, og den elektrolytiske strømmen er strengt proporsjonal med fuktighetsinnholdet. Dens største fordel er høy nøyaktighet og ingen behov for kalibrering, men responsen er langsom og den er ikke egnet for måling av gasser med høy-fuktighet. Elektrolysecellen er også utsatt for forurensning. Det brukes ofte i laboratoriereferanseanalyser.
SF6 fuktighetstester
2. Kapasitansmetode (polymerfilmkapasitansmetode)
Dette er for tiden den mest vanlige og mest brukte teknologien i-testing på nettstedet. Den bruker en spesialdesignet polymerfilmkondensatorsensor. Når vannmolekyler i gassen absorberes av filmen, vil den endre sin dielektriske konstant, og dermed forårsake en endring i kapasitansverdien. Denne metoden har ekstremt rask responshastighet, høy følsomhet, sterk anti-forstyrrelsesevne og en liten og bærbar størrelse, noe som gjør den svært egnet for-rask deteksjon på stedet. Ulempen er at den krever regelmessig kalibrering.
3. Kaldespeilmetoden (duggpunktmetoden)
Dette er en internasjonalt anerkjent standardmetode. Prinsippet er å la gassen strømme gjennom et avkjølt speil. Når speiltemperaturen synker til det punktet hvor vanndamp kondenserer (eller danner frost), bestemmes temperaturen ved fotoelektrisk deteksjon, som er duggpunkttemperaturen. Den har den høyeste nøyaktigheten og kan spores direkte tilbake til standarden. Utstyret er imidlertid dyrt, driften er kompleks, og vedlikeholdskravene er høye. Den brukes hovedsakelig i laboratorier eller som avansert kalibreringsutstyr.
4. Kvartskrystalloscillasjonsmetode
Ved å dekke kvartskrystaller med fuktighetsabsorberende belegg, fører adsorpsjonen av vannmolekyler til en økning i krystallmasse og en reduksjon i oscillasjonsfrekvens. Denne metoden er svært følsom for måling av ekstremt lave luftfuktighetsnivåer, men sensoren er svært skjør og utsatt for forurensning. Det brukes mest i spesialiserte industrielle felt som halvledere.
Sammendrag: For arbeid på stedet i kraftindustrien har RC-metodeinstrumentet, på grunn av dets enestående omfang, blitt det absolutte foretrukne valget.
Struktur og nøkkelkomponenter i SF6 Trace Moisture Analyzer
En typisk-mikro-vannmåler på stedet består vanligvis av:
Kjerne: Sensorenhet (som kapasitans-motstandssensor).
Nøkkelkomponenter: Gassbanesystemet, som inkluderer hurtigkoblinger- for inntak og eksos, strømningsregulatorer og strømningsmålere, filtre for å fjerne olje og partikler, og trykkmålere.
Hjerne: Styrer displayenheten, med mikroprosessor, skjerm og knapper, som brukes til å stille inn, beregne og vise resultater.
Hjelpeutstyr: Noen av instrumentene er utstyrt med miniatyrpumper for automatisk prøvetaking og rensing. De har også funksjoner for datalagring og eksport.
Kjerneparametere og enheter
Måleområde: Dekker vanligvis 0 til 2000 ppmᵥ (deler per million i volum), eller det tilsvarende duggpunkttemperaturområdet (som -80 grader til +20 grader ).
Nøyaktighet: Vanligvis uttrykt som en prosentandel av full skala (f.eks. ±2 % FS) eller som en absolutt feil (f.eks. ±1,0 ppm).
Responstid: Dette refererer til tiden som kreves for at avlesningen skal nå 90 % av den sanne verdien. Gode-instrumenter på nettstedet kan stabilisere seg i løpet av få minutter.
Visningsenheter: De mest brukte er ppmᵥ og duggpunkttemperatur ( grad ), og begge kan konverteres ved hjelp av formelen.
Standardene fulgte
Testen skal gjennomføres i henhold til prosedyrene. Hovedstandardene inkluderer:
Ny gassstandard: I henhold til GB/T 12022 skal fuktighetsinnholdet i ny SF₆-gass ikke overstige 5 ppmᵥ.
Driftsgassstandarder: DL/T 596 "Forebyggende testprosedyrer" er hovedreferansen. Det er differensiert basert på type utstyr. For eksempel krever rom med buer som strømbryterkamre strengere standarder (f.eks. Mindre enn eller lik 300 ppmᵥ), mens rom uten lysbuer som busskanaler krever litt bredere standarder (f.eks. Mindre enn eller lik 500 ppmᵥ). Ved implementering må den siste gyldige versjonen konsulteres.