第10章六氟化硫气体泄漏检测技术

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1、SF6气体泄漏检测技术目录第一节SF6气体泄漏检测技术概述2一、发展历程2二、技术特点及应用情况3第二节SF6气体泄漏检测技术基本原理7一、SF6气体特性7二、泄漏检测机理8三、泄漏检测仪组成及基本原理15第三节泄漏检测及诊断方法25一、检测方法25二、判断标准28第四节典型SF6气体泄漏案例分析30第一节SF6气体泄漏检测技术概述一、发展历程SF6气体泄漏作为GIS运行过程中的常见缺陷之一[1]，SF6的泄漏不仅会影响设备的绝缘强度，还将对大气环境产生较强的温室效应；此外，假如气体中含有电弧分解物，泄漏气体还将危害人身安全[2]。因此，SF6气体泄漏检测工作异常重要。SF6气体泄漏检测技术

2、从上世纪五十年代开始应用，早期新安装和大修后的设备检漏主要依靠真空监视和压力检查，运行设备通过压力表进行泄漏监测，受检测技术的限制，泄漏点的判断主要采用皂水查漏[3,4]。20世纪70年代，科研人员根据SF6气体的负电性开发了卤素仪，如美国TIF公司、德国DILO公司、美国CPS公司、英国ION公司都有相应技术产品。20世纪末期，SF6气体泄漏的定量检测成为趋势并颁布了IEC60480和GB/T8905-1996《SF6电气设备中气体管理和检测导则》。20世纪80年代开始，各大设备厂家、科研单位投入到检测技术的研发当中，其中代表性检测技术为：20世纪80年代年美国USON公司开发电子捕获型检

3、测技术；20世纪90年代初期日本三菱公司研发紫外电离型检测技术；上世纪90年代末期英国ION公司研发负离子捕捉检测技术。以上述检测技术利用的都是SF6气体的负电性，21世纪初，随着人们对SF6气体的化学、声学和光学性质的不断深入了解，新型检测技术不断发展，如红外光谱吸收技术、光声光谱技术和成像法。红外吸收技术和光声光谱技术利用SF6气体分子吸收红外线的特性，2004年德国GAS公司推出基于红外吸收技术的IRLEAKMETER检漏仪，后续西班牙Telstar、美国BACHARACH、德国WIKA等公司也开发了相应产品；光声光谱技术作为一种纯物理的、非破坏性的检测技术，2006年被丹麦INNOV

4、A公司首先应用于SF6气体检漏。成像技术包括激光成像和红外成像，通过影像的形式直观的判断泄漏点，近年来，成像技术已逐渐成为检漏技术的发展趋势，其中以美国FLIR公司、美国GIT公司的红外成像检漏技术和红相电力设备集团有限公司的激光成像检漏技术为主。早期对于SF6气体的检漏主要采用皂水查漏、包扎法、手持检漏仪等检测方法,但早期的方法应用时设备都需要停电进行，不属于带电检测的范畴。从上世纪九十年代末期至今，带电检漏仪器逐渐发展有以下几种：紫外线电离型、高频振荡无极电离型、电子捕获型、负电晕放电型等。但在实际使用中仍有不足，如泄漏部位定位性能差、检测误差随环境变化大、很难做到精确定位和定量检测等。

5、近几年，利用SF6气体红外特性发展的激光成像检漏法及红外成像检漏法，在检测SF6气体泄漏方面实现了重大突破，在相对较远距离就能发现泄漏的具体部位，精度高，检测结果非常直观，极大提高了检测效率同时也保证的人员的安全。二、技术特点及应用情况采用不同工作原理的各种泄漏检测技术都有自身的优势和不足，因此，掌握其优缺点和适用性，以便在不同的实际条件下合理使用各种检测技术是非常必要的。2.1负电晕检测技术负电晕检测技术的设备结构简单、成本低，但是，测试干扰因素较多、抗干扰能力差、电极易老化、传感器寿命短、单电极结构灵敏度不高、精度低等缺点。目前，该技术由于精度低的缺点不适用于定量检测，多用于定性检漏仪，

6、也有应用于室内SF6监测报警装置，该种技术原理的仪器在使用过程中需对检测器要定期清洗[5]。2.2电子捕获检测技术电子捕获检测技术性能非常稳定、测量分辨率高、精度高、响应和恢复速度都很快，但是，这种技术使用放射源和高压载气瓶，测试安全与快捷的要求均无法满足，且操作复杂。这种类型的技术仪器多用于电力设备出厂试验，但是安全和便携因素制约着测试仪器的运输、存储和使用[5]。电子捕获检测器(ECD)是一种对痕量电负性(亲电子)有机化合物的分析很有效的检测器，典型的产品是美国USON公司Q200。它只对电负性物质有信号，样品电负性越强，给出的信号越大，但对不具电负性的物质则没有信号输出。电子捕获检测器

7、对卤化物，含磷、硫、氧的化合物，硝基化合物，多环芳烃，共轭羰基化合物，金属有机物，金属化合物，甾族化合物等电负性物质，都有很高的灵敏度，其检出限可达10ug／mL。2.3紫外电离检测技术紫外电离检测技术结构简单，响应快速等，但在实际使用中发现还存在不足，如泄漏部位定位性能差，检测误差随环境变化大，很难做到精确定位和定量检测，特别是对于室外布置的设备，现场检测中尤其暴露了其技术短板，检测的精确性还有待进一步深入