SF6氣體的常規檢測試驗方法

SF6氣體具有穩定的理化性能、優良的絕緣性能及優異的滅弧性能，在高壓電器設備中被廣泛使用。本文介紹SF6氣體的常規檢測試驗方法。

一、SF6氣體檢漏

氣體泄漏的原因主要是在密封面、焊縫和管路接頭處有裂縫或密封不嚴。對SF6氣體進行檢漏須使用的檢漏儀。

如果有大量SF6氣體泄漏，那么操作人員不能停留在離泄漏點10m以內的地點。直至采取措施泄漏停止后，方能進入該區域。如果電器內部發生故障，在容器內肯定存有SF6電弧分解物，在打開外殼進行清除以后，若檢測中可能接觸被污染的部件，都必須使用防毒面具，并穿戴好防護工作服。

為了保證進入SF6斷路器室內的工作人員安全，必須對室內進行通風，按要求，空氣中氧氣含量濃度不應低于18%。

在檢漏中，要嚴格按照產品使用說明書執行。檢漏儀探頭不允許長時間處在高濃度SF6中，但在工作中往往被忽略，探頭一旦觸及高濃度SF6氣體時，表針立即為滿刻度，報警強烈。遇到這種情況應立即將探頭離開并放到潔凈區，待表針恢復正常后再檢漏。

我司生產的SF6檢漏儀分定性檢漏儀和定量檢漏儀。

二、SF6含水量檢測

斷路器對SF6的純度及含水量都有嚴格的要求。在內部閃絡的情況下，會生成多種SF6分解產物，在正常運行中大氣中的水分也會滲入氣體絕緣設備中。在較高的氣壓下，過量的水分對氣體絕緣設備中固體絕緣件表面閃絡電壓的影響嚴重，甚至會導致內部閃絡事故。有些活性雜質，如HF、SO2等，對氣體絕緣設備中的各種構件會產生腐蝕作用。某些垢分解產物還具有毒性，一旦泄漏出來會污染環境，影響工作人員的健康。過量的水分會使氣體絕緣設備的絕緣強度下降。因此，首先應保證充入電氣設備的SF6氣體合格，在充氣操作過程中，嚴防水分進入氣室。我司生產的GWWS-II微水測量儀可以滿足客戶現場需要。

我國有關規程規定，斷路器用新的SF6氣體，水分含量須≤8ppm。運行中斷路器內SF6氣體的水分含量，機械特性試驗后測量氣體的含水量不應超過150ppm。

1.質量法

該測量方法將己測定體積的SF6氣體通入已秤質量的高酸鎂（或五氧化二磷）作干燥劑的配衡試管中，從試管質量的增加得到氣體中的水分含量。此種方法是法，常被稱作仲裁法，用于校驗、校準其他水分測量儀器原度。測試環境的控制、氣體體積的計量、吸收系統的稱重都極為重要。

2.電解法

電解法是用涂敷了磷酸的一對電極(鉑或銠)形成一個電解池，在兩極間施加一恒定的直流電壓。被測氣體的水分被吸濕劑（P2O5）吸收，并在電流作用下電解還原，釋放出氧氣和氫氣。在吸收和電解達到平衡時，就可利用電解電流與水分含量的關系，求得氣體的含水量。這種方法是常見和實用的方法，測量儀器可以直接讀出微水含量的質量分數，操作簡便穩定，適用于連續在線分析。電解法在測量SF6氣體含水量時干擾因素少、數據重復率及準確度高、操作簡單，尤其在測量低含水量時更顯示出它的*性。但是，電解法大的不足之處是電解池的電解效率隨使用時間的增加而降低。一般情況下，電解效率低于85％，電解池即應停止使用。

3.露點法（冷鏡法）

該法是測量氣體所含水分的凝露及濕度。被測氣體通過一個密封池中的金屬鏡面，用人工控制或借助光電池監控鏡面濕度，以保持穩定的水分凝結量。當測試系統溫度略低于被試品氣體中水蒸汽飽和溫度(露點)時，水蒸汽結露。通過熱電偶測得的鏡面溫度為露點。由露點和氣體水分含量的換算公式或對照表，即可得到氣體中水分含量。露點法所用儀器比較復雜，需要液態氮作致冷劑，造價較高，體積較大。測量精度與儀器本身的質量好壞關系很大，不便于現場使用。

三、氣體純度檢測

運行中SF6電氣設備的氣體純度控制是非常重要的。氣體純度的高低對電氣設備的滅弧性能、絕緣強度以及電氣設備的壽命影響很大。

SF6氣體是一種極不活潑的氣體，氟－硫強共價鍵及氟元素高負電性使SF6氣體具有極為優良的電氣絕緣性能和滅弧性能。通常，SF6氣體是很難裂解的，它的裂解溫度在2000K以上，S－與F＋等離子所需要的分解能高達22 . 4ev，且SF6在分解后能在(10-5－10-4)秒的時間內迅速復合還原，只有當SF6氣體中存在一定量的H2O、O2和被灼燒分裂的各種有機物質或金屬蒸汽分子時，才會產生各種不同的不可復原的SF6 (其組成非常復雜)裂解產物。常用的SF6氣體純度檢測方法有氣相色譜儀法和氣相色譜－質譜（GC－MS）聯用分析。

1.氣相色譜儀法

氣相色譜儀分析的基本原理是利用樣品中各種物質的分子對某種固體物質（色譜技術上稱為固定相）的吸附和解吸能力上的差異，當氣體樣品在某種不活性氣體物質（色譜技術上稱為流動相或載氣）的載帶下通過固定相時，其中的各組分即會以不同的速度和時間（色譜技術上稱為保留時間）離開固定相。利用不同的信號轉換方法將其分別檢出，并記錄在色譜圖上。根據保留時間的不同可對各組分進行定性確認，根據譜圖上代表各組分的譜峰高度和面積可進行定量分析。

2.氣相色譜－質譜（GC－MS）聯用分析

色譜－質譜聯用分析是將氣體樣品先經色譜分離，然后由質譜鑒定，從而大大提高了分析檢測的靈敏度。質譜分析的基本原理是，將被分析的物質用一定方式電離形成多種特定組成的離子，再將其引出聚焦成離子束，經加速后通過電場或（和）磁場，由于各種離子的質荷比（M/e）不同，而被分別檢出。然后通過與標準圖譜對照或按照離子組成特點進行譜圖解析，以達到定性或定量分析的目的。質譜分析法具有可靠、靈敏度高、多用途等優點。

采用氣相色譜－質譜聯用分析能夠檢出大約1ppm的SOF2、SOF4、CF4和其它不常見的氣體分解產物如COS、Si(CH3)2F2。