Brevan Konsidero pri la Testado kaj Analizo de Gas-Mikroakvo en SF6-Ŝaltiloj

SF₆ cirkvitromiloj posedas eklarancajn fizikajn, kemiajn, izoladon kaj arkmalĉepligitajn ecojn. Ili permesas grandan nombron da sinsekva interrompado, havas malaltan bruon, kaj ne danĝeras pro sparkado. Aldone, ili estas malgrandaj en amplekso, leviĝas malpeze, havas grandan kapaciton, kaj postulas malmulte aŭ neniaman manutencion. Pro tio, ili graduale anstataŭigas tradiciajn oleoplenajn cirkvitromilojn kaj kompresitan aeran cirkvitromilojn. Plue, en mezvolaĝa elektroprovizado, tiuj cirkvitromiloj havas avantaĝojn kiel neniu reakirado de arko dum interrompado de kapacitiva fluo kaj neniu supervolaĝa generado dum interrompado de induktiva fluo, kio kondukis al sia larĝa apliko.

1 Ecoj de SF₆ Gaso
1.1 Fizikaj Ecoj

La molekula pezo de SF₆ gaso estas 146.07, kaj ĝia molekula diametro estas 4.56×10⁻¹⁰ m. Ĝi ekzistas en gaseca stato sub normala temperaturo kaj premo. Je 20°C kaj unu atmosfera premo, ĝia denseco estas 6.16 g/L (proksimume kvin fojojn tiu de aero). La kritika temperaturo de SF₆ gaso estas 45.6°C, kaj ĝi povas esti likvidigita per kompresado. Ordinare, ĝi estas transportata en aĉetaj cilindroj en likvida stato. Pura SF₆ gaso estas senkolora, senodorfa, sensufa, netoksa, kaj nebrulema.

1.2 Elektraj Ecoj

(1) SF₆ estas elektronegativa gaso (kapabla adsorbi liberelektron), kun eklarantaj arkmalĉepligitaj kaj izoladaj ecoj. En uniforma elektra kampo sub unu norma atmosfera premo, la voltaĵresistanco de SF₆ gaso estas proksimume 2.5 fojojn tiu de azoto.
(2) Pura SF₆ gaso estas inertega gaso. Ĝi disfalas sub la ago de arko. Kiam la temperaturo superas 4000K, plejparto de la disfaldaj produktoj estas unuatomaj sulfuraj kaj fluoraj atomoj. Post la malapero de arko, la vasta plimulto de la disfaldaj produktoj rekombinas en stabila SF₆ molekuloj. Inter ili, tre malgranda kvanto de disfaldaj produktoj reagas kemie kun liberaj metalaj atomoj, akvo, kaj oksido dum la rekombiproceso, produktante metalfluoridetojn kaj fluoridetojn de oksido kaj sulfur.

2 Mikro-vatradado de SF₆ Cirkvitromilgaso
2.1 Signifo de mikro-vatradado

Detektado de mikro-vatrda enhavo en la gaso estas grava testa itemo por SF₆ cirkvitromiloj. Nova SF₆ gaso aŭ gaso en operacio kun spuraj kvantoj de akvo direktas afektos la ecojn de la gaso. Kiam la vatrda enhavo atingas certan nivelon, hidroliziĝaj reagoj verŝajne okazos, produktante acidan substancojn kiuj povas korozii aparatojn. Esepcie sub alta temperaturo kaj la ago de arko, toksaj malalta-fluoridetoj facile generiĝas. La rezultantaj fluorosulfuraj kombinaĵoj reagas kun akvo formante altkorozian fluoroacidon, sulfuran acidon, kaj aliajn alttoksajn kemiajn substancojn, endanĝerigante la vivojn de manutencistoj kaj korozii la izoladmaterialojn aŭ metalojn de la cirkvitromilo, kaŭzante izoladdegradacion. Kiam la cirkvitromilo estas instalita eksteren kaj la temperaturo rapide falas, troa akvo en la SF₆ gaso povas kondensiĝi sur la surfaco de solida medio, kondukante al flamflanko. En severaj kazoj, ĝi povas kaŭzi eksplodon de la cirkvitromilo.

2.2 Testmetodoj

(1) Peza metodo: Post pasado tra desekzigo, ĝia peza ŝanĝo estas precize mezurata. Tamen, ĉi tiu metodo havas altajn operaciarekvirojn kaj konsumas grandan kvanton de gaso en konstanta-temperatura, konstanta-humida, kaj sterdustlibera medio.
(2) Rosrodmalfrua metodo: Kiam la temperaturo de la testa sistemo estas iomete pli malalta ol la satura temperaturo de akvavapor (rosrodmalfruo) en la provgaso, la testa sistemo povas provizi elektran signalon. Post amplifiko kaj eligo, la vatrda enhavo estas determinata laŭ la rosrodmalfrua valoro. Aktualte, ĉi tiu metodo estas grava rimedo por mezuri spurajn akvon en SF₆, kaj rosrodmalfruometroj estas produktitaj tantelme kiel eksterlande.

3 Fontoj kaj Kontrolo de Humideco en SF₆ Cirkvitromilgaso
3.1 Fontoj de humideco en la gaso

(1) Por nova gaso, la ĉefaj fontoj de humideco estas: ne sufiĉe strikta detektado de la gazfabriko; nekonformaj deponejoj dum transportado; kaj tro longa konservado.
(2) Por elektra aparato plenigita kun SF₆ gaso, la ĉefaj fontoj de humideco estas: la humideco portita de la SF₆ gaso mem; la malgranda kvanto de restanta humideco pro nekompleta purigo de la gaso antaŭ plenigo; la humideco kiun insuladmaterialoj, luitaj partoj, kaj komponantoj en la elektra aparato graduala liberigas; kaj la humideco kiun invadas de ekstere pro ekipo-lekajoj.

3.2 Kontrolaj Meroj por la Vatrda Enhavo de SF₆ Gaso en SF₆ Cirkvitromiloj

Sekuru striktan kvalitekontrolon dum nova gazakcepto; kontrolo de la traktado de insuladpartoj; kontrolon de la kvalito de sigelaj partoj; kontrolon de la kvalito de adsorbantoj; kontrolon de la operacio dum gazplenigo; fortigon de gazlekaĝdetekto dum operacio; kaj fortigon de la monitorado kaj mezurado de mikrovatrda enhavo dum operacio.

4 Toksikeco de SF₆ Gaso

Kiam SF₆ gaso estas uzata en elektra aparato, ĉu sub defekto kondiĉoj aŭ dum normala arkomalĉepigo, ĝi povas disfalli produkte fluroksidojn kaj sulfurfluroksidojn, kaj ankaŭ metalfluroksidajn pulvorojn. Kiam la enhavo de hidrolizeblaj fluroksidoj en SF₆ gaso atingas certan koncentron, la SF₆ gaso fariĝas toksa, kaj ĝi ankaŭ afektas la izoladan forton kaj arkmalĉepligan efikecon de SF₆ gaso en elektra aparato.

Sub la ago de sparkdisŝargo kaj arko, SF₆ gascirkvitromiloj generos alttoksajn gasojn tra disociado kaj ionado. Ĉar ĉi tiuj gasoj estas senkoloraj kaj senodorfaj, ili estas malfacile detekteblaj. Plue, kun denseco de 6.16 g/L (proksimume kvin fojojn tiu de aero), iuj toksaj kaj danĝeraj gasoj generitaj dum monitorado akumuliĝas proksime de la tero en la ŝaltloko. Ĉi tio faciligas potencialan intoksikon de laboristoj dum dismontado de cirkvitromilo, gravaj riparoj, aŭ mikrovatrada testado de la gaso, prezenti grandan danĝeron al la fizika kaj psika sano de laboristoj kaj la sekura funkcio de ekipo.

Ekzemple, se SF₆ gazlekaĝmonitorado kaj alarmosistemo kaj kvantitativaj SF₆ gazlekaĝdetektoroj ne estas instalitaj en la SF₆ ŝaltloko, estas ne eble scii ĉu la SF₆ koncentro estas en la sekura norma rango. Esperiencaj montras ke eĉ en medio kun tre spuraj kvantoj de disfaldaj produktoj, laboristoj povas senti pikiĝan aŭ komfortan gason, kiu povas kaŭzi evidan irriton al la nazo, buŝo, kaj okuloj. Ĝenerale, post intoksiko, simptomoj kiel lacrimado, sternuto, nazfluo, bruliga sento en la nazkavoj kaj glotego, sonorvoĉo, tuso, vertigo, naŭzo, pectora streĉo, kaj komforteco en la kolono povas okazi. En severaj kazoj, ŝok eĉ povas okazi.

Do, en-linia monitorado de SF₆ gazlekaĝo estas grava temo en la aktuala teknika esplorado. Ekzemple, la ekspozventilo povas esti organike kontroliĝa kune kun la SF₆ gazlekaĝalarmosistemo, tiel ke la ekspozventilo povas esti aŭtomate turnita je kiam la SF₆ gazlekaĝkoncentro superas la normon, sekuregante la personaron kaj ekipon.

La du plej gravaj monitoradaj itemoj por SF₆ cirkvitromiloj estas vatrda enhavo kaj lekaĝdetekto. Se ilia fidvortececo estas afektita, ĝi ankaŭ poluos la medio. Do, la monitorado de mikrovatrda enhavo kaj lekaĝdetekto de SF₆ cirkvitromiloj en operacio ricevis multan atenton.

(3) Elektrolizo metodo: Ĝi povas mezuri la humidecon en la gaso intermitente aŭ kontinue. Estas aliaj metodoj por mikrovatrada testado de SF₆ gaso, kiel la piezoelektra kvartza oscilometodo, adsorbcalkulado, kaj gazchromatografio. Tamen, pro la alta kostoj de la instrumentoj aŭ teknikaj limigoj, ili ne estas vaste promovitaj kaj aplikitaj.