Lekagedetectiemethoden voor GIS-apparatuur

Bij het detecteren van de lekkagegraad van SF6-gas in GIS-apparatuur, moet bij gebruik van de kwantitatieve lekkagedetectiemethode de initiële inhoud van SF6-gas in de GIS-apparatuur nauwkeurig worden gemeten. Volgens relevante normen moet de meetfout binnen ±0,5% worden gehouden. De lekkagegraad wordt berekend op basis van veranderingen in gasinhoud na een bepaalde periode, waardoor de dichtheid van de apparatuur wordt geëvalueerd.

Bij kwalitatieve lekkagedetectiemethoden wordt vaak directe visuele inspectie gebruikt, waarbij kritieke gebieden zoals verbindingen en kleppen van de GIS-apparatuur visueel worden geïnspecteerd op tekenen van SF6-gaslekkage, zoals ijsvorming. Hierbij is het nodig dat inspecteurs uitgebreide veldervaring hebben om subtiele lekkagekenmerken nauwkeurig te kunnen identificeren. Detectietechnieken op basis van infraroodbeelden maken gebruik van de absorptie-eigenschappen van SF6-gas op specifieke infraroodgolflengten. Tijdens de detectie moet de golflengte van de infraroodthermografische camera rond de 6 μm worden ingesteld, waardoor potentiële lekpunten in de GIS-apparatuur snel kunnen worden gelokaliseerd, met een detectieprecisie die ppm-niveaus bereikt.

Bij het gebruik van de kapmethode voor lekkagedetectie moet een geschikte gesloten kap worden aangepast aan de specifieke afmetingen van de GIS-apparatuur. Het verhoudingsgetal tussen het interne volume van de kap en het volume van de apparatuur wordt meestal tussen 1,2 en 1,5 gehouden om een relatief stabiele detectieomgeving te waarborgen en zo nauwkeurige lekkagedata te verkrijgen.

Bij massa-spectrometrische detectie van SF6-lekkages stelt de nauwkeurige meting van ionmassa en relatieve abundantie in staat om extreem kleine hoeveelheden SF6-lekkage te identificeren, met detectiegrenzen tot op ppb-niveau, wat krachtige ondersteuning biedt voor de vroege detectie van potentiële lekkages.

Bij toepassing van de drukdalingmethode voor het detecteren van lekkagegraden is continu monitoren van de interne drukveranderingen in de GIS-apparatuur vereist, waarbij de drukwaarden elke 24 uur worden geregistreerd. De hoeveelheid lekkage wordt berekend op basis van de wet-voor-ideaal-gassen, rekening houdend met de invloed van omgevingsfactoren zoals temperatuur en druk tijdens de berekening.

De lichtverspreidingsmethode detecteert SF6-gaslekkages door analyse van het verstrooide lichtsignaal dat ontstaat door de interactie tussen laser en lekkend gas. In de praktijk moet de laserausgangsvermogen tussen 5–10 mW worden afgestemd om de detectiegevoeligheid en -nauwkeurigheid te waarborgen.

De adsorberende weegmethode bepaalt lekkages door de gewichtsverandering van een adsorberend materiaal voor en na het absorberen van SF6-gas te meten. Actief alumina wordt meestal als adsorberend materiaal gebruikt, dat een adsorptie-efficiëntie heeft van 0,2–0,3 g SF6 per gram adsorberend materiaal bij 25°C, waardoor de lekkagegraad kan worden berekend.

Elektrochemische detectie maakt gebruik van sensoren die elektrochemisch reageren op SF6-gas voor lekkagedetectie. Deze methode heeft meestal een responstijd van 1–3 minuten, waardoor de concentratie van SF6-gas rond de GIS-apparatuur in real-time kan worden bewaakt voor snelle identificatie van lekkages.

Ultrasoon detecteren identificeert SF6-gaslekkages op basis van ultrasone signalen die tijdens gaslekking worden gegenereerd. Tijdens de detectie wordt de frequentie van de ultrasone sensor meestal ingesteld tussen 20–100 kHz, waarmee zwakke ultrasone signalen die door kleine lekkages worden geproduceerd, effectief kunnen worden gedetecteerd.