परिचय
SF6 गैस का उपयोग उच्च-वोल्टेज और अत्यधिक-उच्च-वोल्टेज विद्युत सामान में एक अच्छी इन्सुलेशन, आर्क-शमन गुण और रासायनिक स्थिरता के कारण इन्सुलेशन और आर्क-शमन माध्यम के रूप में व्यापक रूप से किया जाता है। विद्युत सामान की इन्सुलेशन ताकत और आर्क-शमन क्षमता SF6 गैस के घनत्व पर निर्भर करती है। SF6 गैस के घनत्व में कमी दो मुख्य खतरों का कारण बन सकती है:
सामान की डाइएलेक्ट्रिक ताकत की कमी;
सर्किट ब्रेकर्स की अवरोधन क्षमता की कमी।
इसके अलावा, गैस की लीकेज अक्सर नमी के प्रवेश का कारण बनती है, जो SF6 गैस की नमी की मात्रा में वृद्धि करती है और इन्सुलेशन प्रदर्शन को और भी गिराती है। इसलिए, सुरक्षित सामान कार्यान्वयन को सुनिश्चित करने के लिए SF6 गैस के घनत्व की निगरानी आवश्यक है।
एक SF6 गैस घनत्व रिले (जिसे घनत्व मॉनिटर, नियंत्रक, या घनत्व मापक भी कहा जाता है) SF6 विद्युत सामान पर स्थापित किया जाता है ताकि आंतरिक गैस घनत्व के परिवर्तनों को प्रतिबिंबित किया जा सके। यह दबाव के परिवर्तनों का पता लगाता है ताकि घनत्व के परिवर्तनों को दर्शाया जा सके, जब घनत्व प्रारंभिक चेतावनी स्तर तक गिर जाता है, तो यह एक चेतावनी संकेत देता है, और यदि यह फिर से लॉकआउट स्तर तक गिर जाता है, तो स्विचिंग कार्यों को लॉकआउट कर देता है। इसके प्रदर्शन के प्रत्यक्ष रूप से सामान की सुरक्षा पर प्रभाव पड़ता है, इसलिए इसकी विश्वसनीयता और सटीकता की नियमित परीक्षण आवश्यक है।
1. SF6 गैस घनत्व रिले के प्रकार और कार्यात्मक सिद्धांत
1.1 यांत्रिक गैस घनत्व रिले
यांत्रिक रिले को संरचना के आधार पर बेलोस-प्रकार और बोर्डन-ट्यूब-प्रकार में विभाजित किया जा सकता है, और कार्य के आधार पर दबाव प्रदर्शन के साथ और दबाव प्रदर्शन के बिना। दोनों प्रकार गैस घनत्व की निगरानी के लिए तापमान संशोधन का उपयोग करते हैं।
सामान्य बेलोस-प्रकार को लें (देखें आकृति 1):
प्री-चार्ज्ड चैंबर में निगरानी की जाने वाली चैंबर के समान दबाव पर SF6 गैस भरी जाती है;
धातु का बेलोस निगरानी की जाने वाली चैंबर से जुड़ा होता है;
जब लीक होती है, तो बेलोस के अंदर का दबाव घटता है, जो दबाव का अंतर बनाता है जो बेलोस को संपीड़ित करता है। यह आंदोलन एक यांत्रिक लिंकेज के माध्यम से एक माइक्रोस्विच को चालू करता है, जो एक चेतावनी या लॉकआउट संकेत को ट्रिगर करता है।
चूंकि प्री-चार्ज्ड चैंबर एक ही वातावरण में होता है, तापमान के परिवर्तन दोनों ओर समान रूप से प्रभाव डालते हैं, जिससे स्वचालित तापमान संशोधन संभव होता है।

आकृति 1. यांत्रिक गैस घनत्व रिले का सिद्धांत
 (नोट: 4—माइक्रोस्विच; 3—बाइमेटल स्ट्रिप; 2—धातु बेलोस; 1—प्री-चार्ज्ड चैंबर)
1.2 डिजिटल गैस घनत्व रिले
ये रिले SF6 अणुओं की मजबूत इलेक्ट्रोनेगेटिविटी का लाभ उठाते हैं। आयनन चैंबर में एक अल्फा कण स्रोत गैस को आयनित करता है, और एक लगाया गया DC विद्युत क्षेत्र के तहत, एक आयन प्रवाह बनता है। यह प्रवाह गैस घनत्व के अनुपात में होता है। जैसे-जैसे घनत्व घटता है, आउटपुट प्रवाह घटता है, जिससे वास्तविक समय में निगरानी की जा सकती है।
डिजिटल घनत्व रिले के फायदे शामिल हैं:
दबाव, 20°C पर समतुल्य दबाव, और सामान का तापमान का सीधा डिजिटल प्रदर्शन;
ऑनलाइन निगरानी के लिए कंप्यूटर प्रणालियों के साथ संगतता;
लीकेज ट्रेंड वक्रों का आकलन, स्थिति-आधारित रखरखाव का समर्थन;