六氟化硫漏氣量檢測基本方法

李 旭，鄧 亞

河南平高電氣股份有限公司，河南平頂山 467001

0 引言

SF6氣體絕緣金屬密封組合電器，SF6氣體起絕緣和滅弧的雙重重要作用，這樣就要求設備SF6泄漏量要小，那么對該產品最基本的要求是具有良好的密封性能。所以GIS設備漏氣率越來越受到GIS廠家和用戶的重視，漏氣量檢測已是GIS出廠試驗和現(xiàn)場交接試驗最重要的試驗項目之一。本文以上海唐山儀表廠生產的LF-ID檢漏儀為例，介紹GIS漏氣量檢漏方法與判定基準。

1 LF-ID檢漏儀介紹

1.1 檢漏儀簡介

LF-ID檢漏儀的工作原理是探槍內裝有高頻振蕩回路的電離腔，工作時電離腔內真空高頻電離，具有負電性的SF6氣體進入電離腔，電離狀態(tài)會發(fā)生改變，高頻振蕩狀態(tài)也隨之改變，檢波高頻振蕩狀態(tài)就能判定SF6氣體濃度。該檢漏儀優(yōu)點為具有定量校準曲線，方便進行定量計算；靈敏度較高，10-8SF6氣體濃度有反應。缺點為穩(wěn)定性較差，體積重量較大，適用于出廠試驗與現(xiàn)場檢漏試驗。

1.2 定量校準曲線的意義

每一臺檢漏儀都有其唯一的校準曲線，見圖1。橫坐標代表檢漏儀探槍的讀數(shù)，縱坐標代表SF6濃度。檢漏時，檢漏儀的讀數(shù)沒有單位。要換算成濃度值，就要查該檢漏儀的SF6氣體檢漏儀定量校準曲線，例如，檢漏儀的讀數(shù)為100，從曲線上對應縱坐標代表的濃度為9.5×10-6（V/V，體積比），即9.5ppm。

圖1 定量校準曲線

1.3 定量校準曲線的繪制

用檢漏儀對配制（常用方法是用1ml的針筒抽入純SF6氣體，稀釋到100mL的針筒內，該針筒內氣體濃度就是10-2，以此類推）的每一濃度（10-810-710-610-510-410-310-2）的標準SF6氣體進行測量，就有一個相應的讀數(shù)，這些濃度和檢漏儀讀數(shù)在坐標紙上就構成了相應的坐標點，把這些點用平滑的曲線連起來，就制成該臺檢漏儀的SF6氣體檢漏儀定量校準曲線，檢漏儀的基數(shù)，即檢漏儀在沒有SF6氣體空氣清新的地方，儀器所顯示的基礎數(shù)值，簡稱為基數(shù)，如圖1，該臺檢漏儀基數(shù)為30。

1.4 定量校準曲線注意事項

我們在實際檢漏試驗時，會發(fā)現(xiàn)檢漏儀在工作一定時期之后，基數(shù)會發(fā)生變化。基數(shù)是儀器各個可調部位調整在一定情況下所固有的數(shù)值。定量校準曲線表是在此基數(shù)基礎上經過校準得來的，曲線中的各項指標與檢漏儀的實際檢測性能相符。由于檢漏儀的實際工況及各部件的工作性能發(fā)生了變化，引起基數(shù)的發(fā)，這時原定量校準曲線表與檢漏儀的實際檢測性能已不再相符?；鶖?shù)變化越大，原校準曲線準確度越低。此時，需要對檢漏儀重新校準。

2 檢漏基本方法及判定標準

2.1 定性檢漏

GB50150-2006《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》第49頁14.0.4規(guī)定：采用靈敏度不低于1×10-6（體積比）的檢漏儀對各氣室密封部分、管道接頭等處進行檢測時，檢漏儀不應報警。

檢漏過程中，檢漏儀讀數(shù)不增加的為合格；檢漏儀讀數(shù)增加較大（大于1×10-6）的，為不合格；如果讀數(shù)增加不大（不大于1×10-6），需采用定量法（包扎法）進一步確認是否合格。

2.2 定量檢漏

GB50150-2006《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》14.0.4規(guī)定：必要是要采用局部包扎法進行氣體泄漏測量。以24h的漏氣量換算，每個氣室年漏氣率不應大于1%。

DL/T596-1996 《電力設備預防性試驗規(guī)程》第567頁規(guī)定，對電壓等級較高的斷路器以及 GIS 。因體積大可采用局部包扎法檢漏，每個密封面位包扎后歷時5h，測得的SF6氣體含量（體積比）不大于30×10-6。

我們經過多次實踐計算確認：包扎后歷時5h，測得的SF6氣體含量（體積比）不大于30×10-6方法能夠保證年漏氣率不大于1%。

定量檢漏要求：試品充額定壓力SF6氣體后，且靜置時間不少于24h，用薄膜對密封面進行包扎，后歷時5h，測得的SF6氣體含量。

按照DL/T596-1996標準，對試品包扎后罩內的SF6含量，通過查定量校準曲線很容易得到，并能判斷產品漏氣量是否合格。下面針對GB50150-2006標準要求，主要介紹氣室年漏氣率的計算方法。

1）計算年漏氣重量G，如公式1：

ρ為SF6氣體密度，6.15kg/m3（l atm 20℃）；

T為1年的小時，365天×24h =8760h；

V為試驗容積，單位m3；

K為SF6氣體濃度變化，體積比；

t為放置時間，單位h。

2）計算年漏氣率r，如公式2：

G為年漏氣重量，單位kg；

M為該氣室充入SF6氣體重量，單位kg。

計算年漏氣率時一定要保證單位的一致性，否則結果會相關甚遠，該方法也適用于包扎法定量檢漏，試驗容積通過估算包扎體積來得到。氣室充入SF6重量一般GIS廠家會提供。

3 結論

本文以上海唐山儀表廠生產的LF-ID檢漏儀為例，結合GB50150-2006《電氣裝置安裝工程電氣設備交接試驗標準》、DL/T596-1996 《電力設備預防性試驗規(guī)程》兩個標準，介紹了GIS定性檢漏與定量檢漏兩種方法。兩種方法均適用于GIS出廠試驗與現(xiàn)場交接試驗，通常是兩種方法結合使用，這樣更容易判斷GIS漏氣率是否符合要求。

[1]曹華實著.高壓開關出廠與現(xiàn)場試驗[M].水利電力出版社，1993.

[2]劉紹俊著.高壓電器[M].機械工業(yè)出版社，1984.

[3]GB11023-1989 高壓開關設備六氟化硫氣體密封試驗導則[M].中國標準出版社.