Кратка дискусија за тестiranje и анализа на микроводородот во SF6 прекинувачите

Прекинувачите со SF₆ имаат одлични физички, хемиски, изолациони и гаснешки својства. Овозможуваат голем број на последователни прекини, имаат ниски шум и немаат ризик од искрање. Поради тоа се малопрости, лесни, со голем капацитет и бараат малку или никакво одржување. Затоа постепено заменуваат традиционалните прекинувачи пополнети со масло и прекинувачи со компресиран воздух. Покрај тоа, во средно-напонската дистрибуција, овие прекинувачи имаат предности како недозволување на повторна искра при прекинување на капацитивни стројни токови и негенерирање на наднапон при прекинување на индуктивни стројни токови, што доведе до широка применливост.

1 Својства на гасот SF₆
1.1 Физички својства

Молекуларната маса на гасот SF₆ е 146,07, а молекуларниот пречник е 4,56×10⁻¹⁰ м. Во нормални услови на температура и притисок, тој постои во гасеста состојба. На 20°C и еден атмосферски притисок, неговата густина е 6,16 г/Л (приближно пет пати повеќе од ваздух). Критичката температура на гасот SF₆ е 45,6°C, и може да се теченичи со компресија. Обично се превози во челични цеви во течна состојба. Чистиот гас SF₆ е бесветлен, без мирис, без вкус, нетоксичен и невоспламенлив.

1.2 Електрични својства

(1) SF₆ е електронегативен гас (способен да адсорбира слободни електрони), со одлични гаснешки и изолациони својства. Во униформно електрично поле под еден стандарден атмосферски притисок, напонската оддржливост на гасот SF₆ е приближно 2,5 пати поголема од таа на азот.
(2) Чистиот гас SF₆ е инертен гас. Разлага се под дејството на дуга. Кога температурата надминува 4000K, повеќето продукти на разлаганье се едноатомни јаглерод и флуор. Послед дугата се угаси, громадниот дел од продуктите на разлаганье се рекомбинираат во стабилни молекули на SF₆. Од нив, многу мал број на продукти на разлаганье се хемиски реагираат со слободни метални атоми, вода и кислород во процесот на рекомбинација, генерирајќи метални флуориди и флуориди на кислород и јаглерод.

2 Тестирање на микроводата во гасот на прекинувачот со SF₆
2.1 Значење на тестирањето на микроводата

Детекцијата на содржината на микровода во гасот е главен тест за прекинувачите со SF₆. Новиот гас SF₆ или гасот во функционирање со следи на вода директно влијае на својствата на гасот. Кога содржината на вода достигне определен ниво, веројатно ќе се случат хидролизни реакции, што ги генерира киселини кои можат да кородираат опремата. Особено под високи температури и дејство на дуга, лесно се генерираат токсични нискофлуориди. Резултантните флуорсулфурни спојови реагираат со вода и формираат високо корозивна хидрофлуорна киселина, сулфурна киселина и други високо токсични хемиски вещества, што го заопашува животот на техничките лица за одржување и кородираат изолационите материјали или метали на прекинувачот, што доведува до деградација на изолацијата. Кога прекинувачот е инсталиран надвор и температурата резко падне, преизмерна вода во гасот SF₆ може да кондензира на површината на тврдата средина, што доведува до светкавиње. Во тешки случаи, може да доведе до експлозија на прекинувачот.

2.2 Методи за тестирање

(1) Гравиметриски метод: После минување низ сушилка, точно се мери промената во неговата тежина. Меѓутоа, овој метод има високи оперативни барања и потрошува голем количини гас во константна температура, константна влажност и безпрашна околина.
(2) Метод на точка на роса: Кога температурата на системот за тестирање е леко помала од температурата на насытување на водниот пар (точка на роса) во узорочниот гас, системот за тестирање може да достави електричен сигнал. По амплификација и исход, содржината на вода се одредува на основа на вредноста на точката на роса. Тренутно, овој метод е важен начин за мерење на следи на вода во SF₆, и мерачи на точката на роса се производат дома и надвор.

3 Извори и контрола на влажноста во гасот на прекинувачот со SF₆
3.1 Извори на влажност во гасот

(1) За нов гас, главните извори на влажност се: недовољно строго детектирање од страна на заводот за производство на гас; несоодветни услови за складирање при превоз; и преизмерно време на складирање.
(2) За електрична опрема пополнета со гас SF₆, главните извори на влажност се: влажността донасеја од самата SF₆; мал број на остатоци на влажност поради непотполно чистење на гасот пред пуњење; влажноста која се постепено ослободува од изолационите материјали, сварени делови и компоненти во електричната опрема; и влажноста што проникнува од надвор низ протечки на опремата.

3.2 Мерки за контрола на содржината на вода во гасот SF₆ во прекинувачите со SF₆

Осигурување на строго качествено испитување при прифаќање на нов гас; контрола на третман на изолационите делови; контрола на квалитетот на герметичните делови; контрола на квалитетот на абсорбентите; контрола на работата при пуњење на гас; јачање на детекцијата на протечки на гасот при функционирање; и јачање на мониторингот и мерењето на микроводата во гасот при функционирање.

4 Токсичност на гасот SF₆

Кога гасот SF₆ се користи во електрична опрема, било под услови на повреда или при нормално гасење на дуга, може да се разложи и да произведе флуориди на кислород и јаглерод, како и прах од метални флуориди. Кога содржината на хидролизни флуориди во гасот SF₆ достигне одредена концентрација, гасот SF₆ станува токсичен, и исто така влијае на изолационата јачина и гаснешките перформанси на гасот SF₆ во електричната опрема.

Под дејство на искра и дуга, прекинувачите со гас SF₆ ќе генерираат високо токсични гасови преку дисоцијација и ионизација. Бидејќи овие гасови се бесветливи и без мирис, тешко се детектабилни. Поради тоа, со густина од 6,16 г/Л (приближно пет пати повеќе од ваздух), некои токсични и шtetни гасови генерирани при мониторингот се згомилуваат близу до земјата во собата за прекинувачи. Ова прави лесно да се случи потенцијално отровување на работниците при демонтажа, големи поправки или тестирање на микроводата на гасот, што го заопашува физичкото и психичкото здравје на работниците и сигурното функционирање на опремата.

На пример, ако не се инсталира систем за мониторинг и аларма на протечки на гас SF₆ и количествен детектор на протечки на гас SF₆ во собата за прекинувачи со SF₆, нема можност да се знае дали концентрацијата на SF₆ е во рамките на сигурните стандарди. Искуството покажува дека дури и во околина со многу мали количини на продукти на разлаганье, работниците може да чувствуваат заедниве или непријатни гасови, кои можат да предизвикаат очигледна ириритација на нос, уста и очи. Обично, после отровување, симптомите вклучуваат сипење, киштење, теклина, горење во носот и грлото, хрипкав глас, кашлица, вртоглавица, згрев, стеснение во грудите и дискомфорт во вратот. Во тешки случаи, може да се случи шок.

Затоа, онлајн мониторинг на протечките на гасот SF₆ стана главна тема во моменталните технички истражувања. На пример, издувачот може да се органички контролира заедно со системот за алармирање на протечки на гасот SF₆, така што издувачот автоматски се враќа кога концентрацијата на протечките на гасот SF₆ надминува стандардите, осигурувајќи безопасност на личното и опремата.

Двете најважни предмети за мониторинг на прекинувачите со SF₆ се содржината на вода и детекцијата на протечки. Ако нивната релевантност е под влијание, исто така ќе загади околната средина. Затоа, мониторингот на микроводата и детекцијата на протечки на прекинувачите со SF₆ во функционирање доби внимание.

(3) Електролизен метод: Може да мери влажноста во гасот интермитентно или непрекинато. Постојат и други методи за тестирање на микроводата во гасот SF₆, како методот на пиезоелектричниот кварцев осцилатор, методот на адсорпционата калориметрија и гасна хроматографија. Меѓутоа, поради високата цена на инструментите или технички ограничувања, тие не биле широко промовирани и применети.