SF6-Leckageerkennungsverfahren für GIS-Ausrüstung
Bei der SF6-Gas-Verlustmessung in GIS-Anlagen wird bei Verwendung der quantitativen Leckagedetektion die anfängliche SF6-Gaskonzentration in der GIS-Anlage genau gemessen. Laut den relevanten Standards sollte der Messfehler innerhalb von ±0,5 % liegen. Die Leckraten werden basierend auf den Änderungen der Gaskonzentration nach einer bestimmten Zeit berechnet, um die Dichtigkeit der Anlage zu bewerten.
Bei qualitativen Leckagedetektionsmethoden wird häufig eine direkte visuelle Inspektion durchgeführt, bei der kritische Bereiche wie Verbindungen und Ventile der GIS-Anlage auf Anzeichen für SF6-Gaslecks, wie zum Beispiel Reifbildung, überprüft werden. Hierfür benötigen die Inspektoren umfangreiche Felderfahrung, um subtile Leckcharakteristika präzise zu identifizieren. Infrarotbildgebungs-basierte Detektionstechniken nutzen die Absorptionscharakteristika von SF6-Gas bei spezifischen Infrarotwellenlängen. Bei der Detektion sollte die Wellenlänge des Infrarot-Thermografiegeräts etwa 6 μm betragen, was eine schnelle Lokalisierung potenzieller Leckstellen in GIS-Anlagen ermöglicht, wobei die Messgenauigkeit ppm-Niveaus erreicht.
Bei der Verwendung der Haube-Methode zur Leckagedetektion muss eine geeignete dichte Haube nach den spezifischen Abmessungen der GIS-Anlage maßgefertigt werden. Das Verhältnis zwischen dem Volumen der inneren Haube und dem Volumen der Anlage beträgt in der Regel zwischen 1,2 und 1,5, um eine relativ stabile Detektionsumgebung und somit genaue Leckdaten sicherzustellen.
Bei der Massenspektrometrie zur SF6-Leckagedetektion ermöglicht die präzise Messung der Ionmassen und relativen Häufigkeiten die Identifikation extrem geringer Mengen an SF6-Lecks, wobei die Nachweisgrenzen bis zu ppb-Niveau reichen, was eine starke Unterstützung für die frühzeitige Erkennung potenzieller Lecks bietet.
Bei der Anwendung der Druckabfallmethode zur Leckagedetektion ist eine kontinuierliche Überwachung der internen Druckänderungen in der GIS-Anlage erforderlich, wobei alle 24 Stunden Druckwerte aufgezeichnet werden. Der Leckmenge wird basierend auf dem idealen Gasgesetz berechnet, wobei Umwelteinflüsse wie Temperatur und Druck bei der Berechnung berücksichtigt werden.
Die Laserstreuungsmethode erkennt SF6-Gaslecks, indem das gestreute Lichtsignal, das durch die Wechselwirkung zwischen Laser und ausströmendem Gas entsteht, analysiert wird. In der Praxis sollte die Laserausgangsleistung zwischen 5–10 mW eingestellt werden, um die Empfindlichkeit und Genauigkeit der Detektion zu gewährleisten.
Die Adsorbentien-Wägungsmethode bestimmt Lecks, indem die Gewichtsänderung eines Adsorbentien vor und nach der Absorption von SF6-Gas gemessen wird. Aktiv-Aluminiumoxid wird in der Regel als Adsorbent verwendet, das bei 25°C eine Adsorptionsleistung von 0,2–0,3 g SF6 pro Gramm Adsorbent hat, was die Berechnung der Leckrate ermöglicht.
Die elektrochemische Detektion nutzt Sensoren, die auf SF6-Gas elektrochemisch reagieren, um Lecks zu erkennen. Diese Methode hat in der Regel eine Antwortzeit von 1–3 Minuten, was eine Echtzeitüberwachung der SF6-Gaskonzentration um die GIS-Anlage herum ermöglicht, um Lecks schnell zu identifizieren.
Die Ultraschall-Detektion identifiziert SF6-Gaslecks basierend auf den Ultraschallsignalen, die während des Gasausströmens generiert werden. Bei der Detektion wird die Frequenz des Ultraschallsensors in der Regel zwischen 20–100 kHz eingestellt, was eine effektive Detektion schwacher Ultraschallsignale, die durch kleine Lecks verursacht werden, ermöglicht.
