用SF6氣體作為絕緣或滅弧介質(zhì)的中高壓開(kāi)關(guān)電器設(shè)備廣泛運(yùn)用于輸配電系統(tǒng)中，而SF6氣體中的水分含量是影響電器設(shè)備安全運(yùn)行的重要指標(biāo)，除在產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中須嚴(yán)格控制外，設(shè)備投入運(yùn)行后，還應(yīng)定期取樣測(cè)定，分析變化原因，掌握變化規(guī)律。使水分含量在正常范圍內(nèi)，保證電器設(shè)備的使用安全。
1、SF6充氣開(kāi)關(guān)的主要問(wèn)題
1.1 SF6氣體中的水分的潛在危害
    SF6氣體中水分的含量對(duì)開(kāi)關(guān)設(shè)備的安全運(yùn)行有一定的影響，水分含量過(guò)大，使氣體中酸性腐蝕性的氣體HF和SOF2的含量增加，開(kāi)關(guān)絕緣容易受潮，絕緣性下降，存在著安全隱患。一般認(rèn)為SF6斷路器在正常運(yùn)行情況下，有害氣體的分解量不應(yīng)大于10-4量級(jí)。這些有毒氣體對(duì)金屬器件和絕緣器件會(huì)產(chǎn)生腐蝕作用，如果微量水的存在就會(huì)加重腐蝕了，某些分解產(chǎn)物，還具有毒性，如果發(fā)生泄漏對(duì)工作人員的健康和周圍的環(huán)境都很構(gòu)成威脅。
1.2 SF6的壓力影響
    漏氣率一直是各生產(chǎn)廠家和用戶關(guān)注的焦點(diǎn)。SF6充氣柜年漏氣率都在1以下。開(kāi)關(guān)使用壽命一般都在30年左右。密封要考慮到密封元件的壓縮量、壽命、老化、可靠性方面的因素。
    當(dāng)箱體內(nèi)SF6氣體壓力下降到大氣壓力時(shí)，似乎內(nèi)外壓力相等，氣體不存在泄漏。但從滲透角度考慮，箱體內(nèi)SF6氣體濃度顯然高于柜外，SF6氣體仍向外滲出，反之箱體外空氣濃度高于箱體內(nèi)，空氣又將通過(guò)縫隙進(jìn)入箱體內(nèi)。時(shí)間一長(zhǎng)，雖然箱體內(nèi)氣體壓力仍為大氣壓強(qiáng)，但氣體成分發(fā)生變化。SF6氣體所占百分比減少，待SF6比例降到40時(shí)，有可能由于絕緣性能下降而導(dǎo)致事故，因此，密封問(wèn)題必須重視。
    SF6負(fù)荷開(kāi)關(guān)普遍采用密封圈來(lái)實(shí)現(xiàn)氣體的動(dòng)靜密封(ABB的SFG、施耐德的RM6開(kāi)關(guān))；也有極個(gè)別采用不銹鋼焊接和密封圈相結(jié)合的密封形式(VEI的SF開(kāi)關(guān))；C-GIS充氣柜的密封方式有焊接密封、密封圈密封及金屬波紋管密封等?，F(xiàn)在有一種比較先進(jìn)的密封方式是將使用密封圈的動(dòng)密封改為靜密封的磁流體動(dòng)密封，這種方式一方面提高了傳動(dòng)效率，另一方面避免密封圈容易損壞的可能。
    采用焊接密封，要保證焊縫的氣密性，一般焊接設(shè)備和焊接技術(shù)達(dá)不到要求，至少要用氬弧焊或激光焊接設(shè)備進(jìn)行焊接，以保證焊接質(zhì)量。常用的SF6氣體檢漏方法有2種：一是定性檢漏即查漏點(diǎn)；二是定量檢漏即密封24h后測(cè)量密封容積內(nèi)的氣體濃度來(lái)推算年泄漏率。
1.3 固體雜質(zhì)的影響
    固體雜質(zhì)的來(lái)源一般有以下幾種情況，一是設(shè)備在出廠時(shí)沒(méi)有處理干凈，另一個(gè)是開(kāi)關(guān)在工作時(shí)，金屬之間的磨損導(dǎo)致金屬構(gòu)件脫落而來(lái)的，還有在化學(xué)反應(yīng)過(guò)程中分解的粉塵顆粒。這些雜質(zhì)對(duì)SF6氣體的擊穿電壓有很大的影響，雜質(zhì)的大小，形狀，材料和位置對(duì)擊穿電壓影響的大小都是有關(guān)系的。
1.4 溫度和濕度的影響
    SF6斷路器在實(shí)際工作過(guò)程中，工作人員會(huì)普遍發(fā)現(xiàn)。在不同的季節(jié)也就是在不同的溫度下同一臺(tái)設(shè)備所測(cè)得水分含量的數(shù)據(jù)是不同的，在低溫的情況下微水的含量小，相反在高溫時(shí)水含量就會(huì)高一些。環(huán)境的濕度對(duì)部件中水分的影響，主要是在存放和組裝過(guò)程中，所以可以再組裝之前先對(duì)部件進(jìn)行烘干處理，組裝環(huán)境的溫度25攝氏度左右，相對(duì)濕度要控制在60％以下。歸根結(jié)底，溫度和濕度的影響到微量水和有毒氣體的含量，使其對(duì)設(shè)備產(chǎn)生影響。
2、SF6開(kāi)關(guān)氣體測(cè)試原理及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)方法
    SF6開(kāi)關(guān)中含有水分，不僅對(duì)絕緣件和金屬部件產(chǎn)生腐蝕，還在它的表面產(chǎn)生凝結(jié)水，附在絕緣件的表面，而造成沿面閃絡(luò)。因此，對(duì)SF6設(shè)備中的水分有嚴(yán)格的控制標(biāo)準(zhǔn)。
    現(xiàn)場(chǎng)對(duì)SF6開(kāi)關(guān)的試驗(yàn)方法是通過(guò)測(cè)試接頭，聚四氟乙烯管將開(kāi)關(guān)設(shè)備內(nèi)的氣體導(dǎo)人到測(cè)試設(shè)備內(nèi)。在測(cè)試北開(kāi)、平開(kāi)及如皋的多種型號(hào)SF6斷路器時(shí)，發(fā)現(xiàn)在上緊廠家配備的測(cè)試接頭過(guò)程中，會(huì)帶動(dòng)聚四氟乙烯管一起轉(zhuǎn)動(dòng)。這時(shí)就容易造成聚四氟乙烯管口的破裂，使開(kāi)關(guān)內(nèi)的SF6發(fā)生泄漏，威脅到設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行和試驗(yàn)人員的安全。并且，由于氣路直接連接到濕度儀上，當(dāng)接頭接通氣體的瞬間，氣壓會(huì)沖擊到濕度儀，易造成濕度儀的損壞。
3、處理方案
    針對(duì)試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)生的情況，由于聚四氟乙烯連管的轉(zhuǎn)動(dòng)主要是由于連管隨接頭一起轉(zhuǎn)動(dòng)造成的，若制作一個(gè)轉(zhuǎn)接閥，就可以解決連管隨測(cè)試接頭一起轉(zhuǎn)動(dòng)的問(wèn)題，從而避免連管管口破裂。針對(duì)連管轉(zhuǎn)動(dòng)，我們制作了帶針型閥的轉(zhuǎn)接接頭，工作原理：將針型閥關(guān)閉后先與SF6濕度測(cè)試接頭連接，然后接上測(cè)試接頭，并檢查連接處無(wú)泄漏，連上聚四氟乙烯管，打開(kāi)針型閥，進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試完成后，關(guān)閉針型閥，取下連管，最后取下接頭。通過(guò)分解連接過(guò)程，使連管不至于在上接頭時(shí)一起轉(zhuǎn)動(dòng)，避免了因此造成的連管破裂。
4、SF6氣體中水分的控制措施
    SF6開(kāi)關(guān)必須定期檢漏以及設(shè)備內(nèi)的分解氣水的含量以及水分的含量需要定期檢測(cè)，檢測(cè)場(chǎng)所周圍的環(huán)境應(yīng)該保持清潔。SF6斷路器檢漏時(shí)，要依照說(shuō)明書上的要求，經(jīng)常容易忽視的一點(diǎn)是檢測(cè)儀探頭是不允許長(zhǎng)時(shí)間處在濃度高的SF6氣體中。從運(yùn)行實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，密封良好的SF6開(kāi)關(guān)電器設(shè)備運(yùn)行較長(zhǎng)時(shí)間后，SF6氣體從內(nèi)部向外的泄漏量是微小的，但SF6氣體的水蒸氣密度卻增大了，這是因?yàn)樗魵獾姆肿又睆叫∮赟F6氣體的分子直徑，空氣中的水蒸氣更容易滲透進(jìn)來(lái)，通常是通過(guò)密封圈與金屬密封表面的接觸處滲透到電器內(nèi)部的。為保證SF6電器設(shè)備的密封部位有良好的密封性，減少外界的水蒸氣向電器內(nèi)部滲透速度，對(duì)密封槽和密封面粗糙度加工要求要高。采用“0”型橡膠密封圈進(jìn)行靜密封時(shí)可適當(dāng)加硅脂或密封腔，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意到密封圈的壓縮量約為其材料直徑的1／3，密封圈不要反復(fù)拆裝，檢修時(shí)打開(kāi)過(guò)的密封面的密封圈應(yīng)更換新的。
    完成零部件裝配后，烘干吸附劑，吸附劑從干燥裝置(或密封包裝1內(nèi)取出至安裝完畢，在空氣中暴露的時(shí)間要盡可能短，一般不超過(guò)10rain，吸附劑裝入SF6電器設(shè)備后迅速密封氣室，對(duì)電器設(shè)備的氣室內(nèi)部抽真空至2640Pa，再充高純度的氮?dú)飧稍?。抽真空的目的是將設(shè)備內(nèi)部含有水分、雜質(zhì)的空氣抽出去，剩余的水分和雜質(zhì)只是原來(lái)的極少部分，充入0.05-0.08Mpa的高純度氮?dú)?，保?4小時(shí)使氮?dú)獬浞治赵O(shè)備中的水分，測(cè)量氮?dú)庵械暮?，其值若小?0ppm，則可認(rèn)為充入SF6氣體后的含水量會(huì)低于120ppm，否則應(yīng)再抽真空、充高純度氮?dú)?，重?fù)多次，直至合格為止。
    SF6氣體中的水分、有毒氣體可以用吸附劑來(lái)吸收，用作吸附劑的材料有活性碳、活性氧化鋁和分子篩等，都是多孔物質(zhì)，吸附能力強(qiáng)。目前，國(guó)內(nèi)使用活性氧化鋁的較多SF6電器設(shè)備大修、解體后或吸附劑吸附氣體接近飽和時(shí)要及時(shí)更換吸附劑，這樣水分、腐蝕物才可能有效減少，有些SF6電器設(shè)備采用動(dòng)吸附來(lái)代替靜吸附，即把裝有吸附劑的過(guò)濾器裝在氣體流動(dòng)的通道中，讓氣體強(qiáng)制通過(guò)它，這樣產(chǎn)生的吸附效果一般比靜吸附好。
    工作人員進(jìn)行操作和處理時(shí)應(yīng)戴防毒面具在通風(fēng)良好的條件下進(jìn)行工作，工作區(qū)域內(nèi)的氧含量不能低于18％，如若低于此值，工作人員就不可以進(jìn)入該區(qū)域進(jìn)行工作。在工作過(guò)程中，工作人員如果發(fā)生打噴嚏、惡心、胸悶等等不適的感覺(jué)，必須及時(shí)轉(zhuǎn)移到通風(fēng)良好的地方，及時(shí)處理。在工作結(jié)束之后，對(duì)用過(guò)的用具要清洗干凈，工作人員也要洗澡。最后一定要加強(qiáng)工作人員的學(xué)習(xí)，避免人為因素造成事故。   
    通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)工作的思考總結(jié)，制作的SF6濕度測(cè)試轉(zhuǎn)接接頭在日后的工作中取得了很好的使用效果。不僅有效的杜絕了濕度測(cè)試時(shí)發(fā)生氣體泄漏的事件，更保障了試驗(yàn)人員的安全。
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