Pracovný princíp a štandardné postupy analyzátora stopovej vlhkosti SF6

Prečo je potrebné merať obsah vlhkosti v plyne SF₆?
Plyn SF₆ je „krvou“ vysokonapäťových{0}}elektrických zariadení (ako sú GIS a ističe) s vynikajúcou izoláciou a schopnosťou hasiť-oblúky. Je však mimoriadne citlivý na vlhkosť. Nadmerná vlhkosť môže mať katastrofálne následky:
Zhoršenie izolácie: Pri vysokej teplote elektrického oblúka voda reaguje s produktmi rozkladu SF₆ za vzniku silných korozívnych látok, ako je kyselina fluorovodíková a kyselina sírová, ktoré silne korodujú kovy a izolačné komponenty, čo vedie k trvalému poklesu pevnosti izolácie.
Korózia zariadenia: Vyššie uvedené kyseliny narušia vnútro zariadenia, poškodia tesnenia a mechanické konštrukcie.
Riziko kondenzácie: Pri nízkych teplotách môže nadmerná vlhkosť kondenzovať do tekutej vody alebo ľadu, ktoré sa prilepia na povrch izolácie. Je veľmi pravdepodobné, že to spôsobí preskok povrchu, ktorý bude mať za následok uzemnenie alebo výbuch skratu{1}}.
Ovplyvnenie zhasnutia oblúka: Zmeňte vlastnosti plynného média, čím sa zníži vypínacia schopnosť spínača.
Preto medzinárodné aj domáce normy ukladajú mimoriadne prísne limity na obsah vlhkosti plynu SF₆, ktorý dosahuje až „úroveň ppm“ (jedna časť na milión).
Princíp hlavného prúdu merania
Základné technológie mikro-analyzátora vody SF₆ zahŕňajú najmä niekoľko nasledujúcich aspektov, z ktorých každý má svoje jedinečné výhody:
Elektrolytická metóda (coulometrická metóda)
Toto je klasická metóda absolútneho merania. Plyn prúdi cez elektrolytický článok potiahnutý oxidom fosforečným. Vlhkosť je úplne absorbovaná a elektrolyzovaná a elektrolytický prúd je presne úmerný obsahu vlhkosti. Jeho najväčšou výhodou je vysoká presnosť a nie je potrebná kalibrácia, ale odozva je pomalá a nie je vhodný na meranie plynov s vysokou-vlhkosťou. Elektrolytický článok je tiež náchylný na kontamináciu. Bežne sa používa v laboratórnych referenčných analýzach.
Tester vlhkosti SF6
2. Kapacitná metóda (kapacitná metóda polymérového filmu)
V súčasnosti ide o najbežnejšiu a najbežnejšie používanú technológiu v-testovaní na stránkach. Využíva špeciálne navrhnutý snímač polymérového kondenzátora. Keď sú molekuly vody v plyne absorbované filmom, zmení svoju dielektrickú konštantu, čo spôsobí zmenu hodnoty kapacity. Táto metóda má extrémne vysokú rýchlosť odozvy, vysokú citlivosť, silnú-schopnosť proti rušeniu a malú a prenosnú veľkosť, vďaka čomu je veľmi vhodná na-rýchlu detekciu na mieste. Nevýhodou je, že vyžaduje pravidelnú kalibráciu.
3. Metóda studeného zrkadla (metóda rosného bodu)
Ide o medzinárodne uznávanú štandardnú metódu. Princípom je umožniť prúdenie plynu cez chladené zrkadlo. Keď teplota zrkadla klesne do bodu, keď vodná para kondenzuje (alebo vytvára námrazu), teplota je určená fotoelektrickou detekciou, čo je teplota rosného bodu. Má najvyššiu presnosť a dá sa priamo vysledovať k štandardu. Zariadenie je však drahé, prevádzka je zložitá a nároky na údržbu sú vysoké. Používa sa hlavne v laboratóriách alebo ako pokročilé kalibračné zariadenie.
4. Metóda oscilácie kryštálom kremeňa
Pokrytím kryštálov kremeňa vrstvami absorbujúcimi vlhkosť- vedie adsorpcia molekúl vody k zvýšeniu kryštálovej hmoty a zníženiu frekvencie oscilácií. Táto metóda je vysoko citlivá na meranie extrémne nízkych úrovní vlhkosti, ale snímač je veľmi krehký a náchylný na kontamináciu. Väčšinou sa používa v špecializovaných priemyselných oblastiach, ako sú polovodiče.
Zhrnutie: Pre-práci na mieste v energetickom priemysle sa nástroj metódy RC stal vďaka svojej mimoriadnej komplexnosti absolútne preferovanou voľbou.
Štruktúra a kľúčové komponenty analyzátora stopovej vlhkosti SF6
Typický-mikro{1}}vodomer na mieste zvyčajne pozostáva z:
Jadro: Senzorová jednotka (napríklad kapacitný-odporový senzor).
Kľúčové komponenty: Systém dráhy plynu, ktorý zahŕňa rýchlo{0}}spojky pre nasávanie a výfuk, regulátory prietoku a prietokomery, filtre na odstraňovanie oleja a častíc a tlakomery.
Mozog: Ovláda zobrazovaciu jednotku s mikroprocesorom, obrazovkou a tlačidlami, ktoré sa používajú na nastavenie, výpočet a zobrazenie výsledkov.
Pomocné: Niektoré prístroje sú vybavené miniatúrnymi čerpadlami na automatické vzorkovanie a preplachovanie. Majú tiež funkcie na ukladanie a export dát.
Základné parametre a jednotky
Rozsah merania: Typicky pokrýva 0 až 2000 ppmᵥ (častí na milión podľa objemu) alebo zodpovedajúci rozsah teplôt rosného bodu (napríklad -80 stupňov až +20 stupňov ).
Presnosť: Zvyčajne sa vyjadruje ako percento z celej stupnice (napr. ±2 % FS) alebo ako absolútna chyba (napr. ±1,0 ppm).
Čas odozvy: Ide o čas potrebný na to, aby čítanie dosiahlo 90 % skutočnej hodnoty. Dobré nástroje na-stránke sa môžu stabilizovať v priebehu niekoľkých minút.
Zobrazovacie jednotky: Najbežnejšie používané sú ppmᵥ a teplota rosného bodu ( stupeň ), pričom obe je možné previesť pomocou vzorca.
Nasledovali normy
Skúška sa musí vykonať v súlade s postupmi. Medzi hlavné štandardy patria:
Nová norma pre plyn: Podľa GB/T 12022 obsah vlhkosti nového plynu SF₆ nesmie prekročiť 5 ppmᵥ.
Normy prevádzkových plynov: DL/T 596 „Preventívne testovacie postupy“ je hlavnou referenciou. Rozlišuje sa podľa typu zariadenia. Napríklad oddiely s oblúkmi, ako sú komory ističa, vyžadujú prísnejšie normy (napr. Menej ako alebo rovné 300 ppmᵥ), zatiaľ čo oddiely bez oblúkov, ako sú zbernicové kanály, vyžadujú o niečo širšie normy (napr. Menšie alebo rovné 500 ppmᵥ). Pri implementácii je potrebné konzultovať s najnovšou platnou verziou.