SF6 미량 수분 분석기의 작동 원리 및 표준 절차

SF₆ 가스의 수분 함량을 측정해야 하는 이유는 무엇입니까?
SF₆ 가스는 고전압 전기 장비(예: GIS 및 회로 차단기)의 "혈액"이며 우수한 절연성과 아크{1}}소화 특성을 갖추고 있습니다. 그러나 습기에 매우 민감합니다. 과도한 수분은 치명적인 결과를 초래할 수 있습니다.
절연 열화: 전기 아크의 높은 온도에서 물은 SF₆ 분해 생성물과 반응하여 불산, 황산과 같은 강한 부식성 물질을 생성하며, 이는 금속 및 절연 부품을 심하게 부식시켜 절연 강도를 영구적으로 저하시킵니다.
장비 부식: 앞서 언급한 산은 장비 내부를 부식시켜 씰과 기계 구조를 손상시킵니다.
응결 위험: 저온에서는 과도한 수분이 액체 물이나 얼음으로 응결되어 단열재 표면에 달라붙을 수 있습니다. 이로 인해 표면 플래시오버가 발생하여 접지 또는 단락-회로 폭발이 발생할 가능성이 높습니다.
아크 소멸에 영향을 미침: 가스 매체의 특성을 변경하여 스위치의 차단 용량을 줄입니다.
따라서 국제 및 국내 표준 모두 SF₆ 가스의 수분 함량을 "ppm 수준"(1ppm 수준)까지 매우 엄격하게 제한합니다.
주류 측정 원리
SF₆ 미세{0}}물 분석기의 핵심 기술에는 주로 다음과 같은 여러 측면이 포함되며 각 측면에는 고유한 장점이 있습니다.
전기분해법(전기량법)
이는 고전적인 절대 측정 방법입니다. 가스는 오산화인으로 코팅된 전해조를 통해 흐릅니다. 수분은 완전히 흡수되어 전기분해되며, 전해 전류는 수분 함량에 엄격하게 비례합니다. 정확도가 높고 교정이 필요 없다는 것이 가장 큰 장점이지만, 반응이 느리고 습도가 높은 가스를 측정하는 데는 적합하지 않습니다.- 전해조도 오염되기 쉽습니다. 이는 일반적으로 실험실 참조 분석에 사용됩니다.
SF6 수분 시험기
2. 정전 용량 방식(고분자 필름 정전 용량 방식)
이는 현재 현장 테스트에서 가장 주류이자 일반적으로 사용되는 기술입니다.- 특별히 설계된 폴리머 필름 커패시터 센서를 사용합니다. 가스의 물 분자가 필름에 흡수되면 유전 상수가 변경되어 정전 용량 값이 변경됩니다. 이 방법은 매우 빠른 응답 속도, 높은 감도, 강력한 -간섭 방지 기능, 작고 휴대 가능한 크기를 갖추고 있어 현장의 신속한 감지에 매우 적합합니다.- 단점은 정기적인 교정이 필요하다는 것입니다.
3. Cold Mirror 방식(노점 방식)
이는 국제적으로 인정된 표준 방법입니다. 원리는 냉각된 거울을 통해 가스가 흐르도록 하는 것입니다. 거울 온도가 수증기가 응결(또는 성에를 형성)하는 지점까지 떨어지면 광전 감지에 의해 온도가 결정되는데, 이것이 바로 이슬점 온도입니다. 이는 가장 높은 정확도를 가지며 표준을 직접 추적할 수 있습니다. 그러나 장비 가격이 비싸고 작동이 복잡하며 유지 관리 요구 사항이 높습니다. 주로 실험실이나 고급 교정 장비로 사용됩니다.
4. 석영 결정 진동 방법
석영 결정을 수분 흡수 코팅으로 덮으면-물 분자가 흡착되어 결정 질량이 증가하고 진동 주파수가 감소합니다. 이 방법은 매우 낮은 습도 수준을 측정하는 데 매우 민감하지만 센서는 매우 약하고 오염되기 쉽습니다. 주로 반도체 등 특수 산업 분야에 사용됩니다.
요약: 전력 산업 현장 작업의 경우{0}}뛰어난 포괄성으로 인해 RC 방법 장비가 절대적으로 선호되는 선택이 되었습니다.
SF6 미량 수분 분석기의 구조 및 주요 구성 요소
일반적인-현장 마이크로-수도 계량기는 일반적으로 다음으로 구성됩니다.
코어: 센서 장치(예: 정전 용량-저항 센서).
주요 구성 요소: 흡기 및 배기용 빠른 연결 조인트, 유량 조절기 및 유량계, 오일 및 입자 제거용 필터, 압력 게이지를 포함하는 가스 경로 시스템.
브레인(Brain): 결과 설정, 계산 및 표시에 사용되는 마이크로프로세서, 화면 및 버튼을 갖춘 디스플레이 장치를 제어합니다.
보조: 일부 장비에는 자동 샘플링 및 퍼지를 위한 소형 펌프가 장착되어 있습니다. 또한 데이터 저장 및 내보내기 기능도 있습니다.
핵심 매개변수 및 단위
측정 범위: 일반적으로 0 ~ 2000ppmᵥ(부피당 백만분율) 또는 해당 이슬점 온도 범위(예: -80도 ~ +20도)를 포괄합니다.
정확도: 일반적으로 전체 범위의 백분율(예: ±2% FS) 또는 절대 오차(예: ±1.0ppm)로 표시됩니다.
응답 시간: 판독값이 실제 값의 90%에 도달하는 데 필요한 시간을 나타냅니다. 양호한-현장 장비는 몇 분 내에 안정화될 수 있습니다.
표시 단위: 가장 일반적으로 사용되는 단위는ppmᵥ 및 이슬점 온도(degree)이며 둘 다 공식을 사용하여 변환할 수 있습니다.
표준은 따랐다
테스트는 절차에 따라 수행되어야 합니다. 주요 표준은 다음과 같습니다.
새로운 가스 표준: GB/T 12022에 따르면 새로운 SF₆ 가스의 수분 함량은 5ppmᵥ를 초과해서는 안 됩니다.
작동 가스 표준: DL/T 596 "예방 테스트 절차"가 주요 참고 자료입니다. 장비의 종류에 따라 구분됩니다. 예를 들어 회로 차단기 챔버와 같이 아크가 있는 구획에는 더 엄격한 기준(예: 300ppmᵥ 이하)이 요구되는 반면, 부스 덕트와 같이 아크가 없는 구획에는 약간 더 넓은 표준(예: 500ppmᵥ 이하)이 요구됩니다. 구현 시 유효한 최신 버전을 참조해야 합니다.