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如何檢測(cè)六氟化硫絕緣設(shè)備是否泄漏？


隨著SF6氣體絕緣的電氣設(shè)備數(shù)量的日趨增多，以及提高其運(yùn)行可靠性專項(xiàng)工作在電力系統(tǒng)中的深入開(kāi)展，缺陷和隱患基本在生產(chǎn)制造、出廠試驗(yàn)、交接及運(yùn)行維護(hù)等各環(huán)節(jié)中就被發(fā)現(xiàn)和消除，從而極大程度避免了事故的重復(fù)發(fā)生，但是SF6氣體絕緣的電氣設(shè)備漏氣現(xiàn)象仍是難以避免和徹底杜絕的常見(jiàn)問(wèn)題。

SF6氣體絕緣的電氣設(shè)備發(fā)生泄漏的主要原因包括：生產(chǎn)工藝不良，外殼上有砂眼，密封材料質(zhì)量欠佳；現(xiàn)場(chǎng)安裝質(zhì)量不高，密封面處理不到位；設(shè)備運(yùn)行中發(fā)生振動(dòng)，如開(kāi)關(guān)分合、變壓器運(yùn)行中的振動(dòng)，密封材料老化等原因

肥皂泡法


實(shí)現(xiàn)方法
在疑似點(diǎn)涂抹肥皂水，觀察是否產(chǎn)生氣泡，據(jù)此判斷是否存在SF6氣體泄漏。

優(yōu)缺點(diǎn)
檢測(cè)方法簡(jiǎn)單，無(wú)需貴重儀器，但檢測(cè)精度差，檢測(cè)具有盲目性，檢測(cè)周期長(zhǎng)不適合普測(cè)。

包扎法

實(shí)現(xiàn)方法
在疑似點(diǎn)包扎塑料袋，靜置規(guī)定的時(shí)間后采用定量檢測(cè)儀檢測(cè)包扎部位的SF6氣體濃度來(lái)判斷是否漏氣。

優(yōu)缺點(diǎn)
可以實(shí)現(xiàn)定量檢測(cè)，但容易受到環(huán)境溫度、氣壓、包扎塑料袋體積、檢測(cè)儀器等的影響。

真空法

實(shí)現(xiàn)方法
對(duì)于尚未充氣的SF6氣體絕緣的電氣設(shè)備，將設(shè)備各部分抽真空至約133Pa，并靜置4h及以上，通過(guò)檢測(cè)真空度下降與否判別是否漏氣。

優(yōu)缺點(diǎn)
適用于出廠檢測(cè)，不能實(shí)現(xiàn)帶電測(cè)試，應(yīng)用的局限性較大。

鹵化物檢測(cè)法

實(shí)現(xiàn)方法
利用金屬鉑的“鹵素效應(yīng)”判別檢測(cè)點(diǎn)是否漏氣。

優(yōu)缺點(diǎn)
可以定量計(jì)算出泄漏點(diǎn)的泄漏速度、氣體濃度等具體參數(shù)，測(cè)量精度不高。

超聲波法

實(shí)現(xiàn)方法
在溫度、壓強(qiáng)相同的條件下，求待測(cè)氣體濃度便可轉(zhuǎn)化為求混合氣體平均聲速的問(wèn)題，采用相位差法測(cè)聲速，即在發(fā)射超聲波的同時(shí)開(kāi)始脈沖計(jì)數(shù)，直到檢測(cè)到回波信號(hào)的幅值超過(guò)一定閾值后停止計(jì)數(shù)，再與計(jì)數(shù)周期相乘便得到超聲傳播時(shí)間，固定的傳播距離除以該時(shí)間即為聲速。

優(yōu)缺點(diǎn)
測(cè)量精度受振動(dòng)、噪聲干擾以及超聲波在氣體介質(zhì)中衰減的影響較大。

聲波法

實(shí)現(xiàn)方法
利用聲音在SF6氣體中的傳播速度小于在大氣中的傳播速度的特點(diǎn)進(jìn)行檢測(cè)。

優(yōu)缺點(diǎn)
檢測(cè)方法簡(jiǎn)單，但靈敏度很低，受限于環(huán)境中SF6氣體的所占比例。

氣敏半導(dǎo)體法

實(shí)現(xiàn)方法
利用氣敏半導(dǎo)體吸附氣體后阻值的變化來(lái)判定所吸附氣體的種類和濃度,從而判別是否發(fā)生泄漏。

優(yōu)缺點(diǎn)
使用歷史比較久，技術(shù)相對(duì)比較成熟，檢測(cè)靈敏度尚可。

電化學(xué)法

實(shí)現(xiàn)方法
利用電化學(xué)氣體傳感器測(cè)量電流值，通過(guò)間接計(jì)算SF6氣體在被檢部位附近環(huán)境中的濃度實(shí)現(xiàn)。

優(yōu)缺點(diǎn)
測(cè)量精度高，但是傳感器容易發(fā)生飽和，而且零點(diǎn)漂移會(huì)隨著測(cè)量精度的提高而增大。

熱導(dǎo)檢測(cè)器法

實(shí)現(xiàn)方法
通過(guò)不同氣體后，熱敏元件的阻值變化不同，檢測(cè)電路中電流也隨之變化，根據(jù)電流變化值和氣體的熱導(dǎo)系數(shù)可以計(jì)算出SF6氣體濃度。

優(yōu)缺點(diǎn)
檢測(cè)結(jié)果受氣流穩(wěn)定性的影響較大，檢測(cè)結(jié)果不直觀，需要計(jì)算分析，不便于現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用。
示蹤法

實(shí)現(xiàn)方法
利用SF6氣體的吸附特性，加入可被SF6分子吸附的物質(zhì)進(jìn)行標(biāo)記，間接測(cè)量SF6氣體濃度。

優(yōu)缺點(diǎn)
檢測(cè)精度高，需要使用輔助氣體，僅限于實(shí)驗(yàn)室研究，在現(xiàn)場(chǎng)難以操作。

濕敏傳感器法

實(shí)現(xiàn)方法
利用漏點(diǎn)處會(huì)發(fā)生溫度與濕度變化以及變化與泄漏速度呈正相關(guān)的特征來(lái)確定漏點(diǎn)以及泄漏速度和嚴(yán)重程度。

優(yōu)缺點(diǎn)
對(duì)溫度、濕度傳感器的靈敏度要求高，且無(wú)典型應(yīng)用案例，僅處于理論研究階段。

紫外線電離法

實(shí)現(xiàn)方法
通過(guò)對(duì)比檢測(cè)儀器的輸入與輸出波形來(lái)判斷是否發(fā)生泄漏，輸出波形的滯后時(shí)間代表泄漏的SF6量。

優(yōu)缺點(diǎn)
SF6泄漏程度可以通過(guò)波形直觀反應(yīng)，測(cè)量精度尚待提高。

激光成像法

實(shí)現(xiàn)方法
對(duì)被檢部位發(fā)射激光，反向散射激光進(jìn)入激光攝影機(jī)成像系統(tǒng)，SF6氣體會(huì)吸收激光能量，利用反向散射激光差異引起的成像差異來(lái)判定是否存在泄漏。

優(yōu)缺點(diǎn)
屬于間接目視檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果精度高，但激光器成本高且體積龐大，不便于現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)。

紅外成像法

實(shí)現(xiàn)方法
利用SF6氣體比空氣對(duì)特定波段紅外線有更強(qiáng)的吸收能力這一特性，采用后向散光成像技術(shù)進(jìn)行成像。當(dāng)被檢測(cè)區(qū)域存在SF6氣體時(shí)，由于SF6氣體對(duì)10.3~10.7μm波段的紅外光線具有強(qiáng)烈的吸收作用，所以此時(shí)反射到檢測(cè)設(shè)備的紅外線能量因吸收作用而急劇地減弱，SF6氣體在檢測(cè)儀的顯示屏上顯示為黑色的煙霧狀。此時(shí)，檢測(cè)人員便可以方便直觀地定位SF6氣體泄漏源。

優(yōu)缺點(diǎn)
非接觸式帶電測(cè)試，對(duì)于微量SF6氣體泄漏能夠?qū)崟r(shí)捕捉、清晰成像、準(zhǔn)確定位。

氦質(zhì)譜檢漏法

實(shí)現(xiàn)方法
利用氦質(zhì)譜檢漏技術(shù)，采用真空法對(duì)被檢工件進(jìn)行漏率檢測(cè)，并對(duì)氦氣進(jìn)行回收利用。首先對(duì)對(duì)被檢工件抽空后充入一定壓強(qiáng)的氦氣，真空箱與檢漏儀的檢漏口相接，若被檢工件有泄漏，則漏入真空箱的氦氣可通過(guò)檢漏儀測(cè)出。與被檢工件相連的是充氣回收裝置，在檢漏前后分別實(shí)現(xiàn)氦氣的充注和回收。最后檢測(cè)完畢產(chǎn)品內(nèi)充注SF6。

優(yōu)缺點(diǎn)
檢測(cè)精度最高，需要使用輔助氣體（氦氣），可靠型好、檢測(cè)不受溫度、濕度等環(huán)境影響。采用自動(dòng)化設(shè)備，不需要人工干預(yù)即可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，此方法廣泛應(yīng)用于開(kāi)關(guān)柜、充氣柜出廠檢驗(yàn)。缺點(diǎn)是設(shè)備相對(duì)昂貴，一次性投入較高。




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