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在電弧作用下SF6的分解物如SF4,S2F2,SF2,SOF2,SO2F2,SOF4和HF等,它們都有強烈的腐蝕性和毒性。因此在電力系統(tǒng)GIS等應(yīng)用SF6的工作場所,要加裝SF6氣體泄漏監(jiān)測設(shè)備,SF6氣體監(jiān)測的主要方法有一下四種:
1)電化學(xué)技術(shù)(TGS830、TGS832)費加羅傳感器或鹵素氣體傳感器。
電化學(xué)技術(shù)的原理是被檢測氣體接觸到200°C左右高溫的催化劑表面,并與之發(fā)生相應(yīng)的化學(xué)反應(yīng),從而產(chǎn)生電信號的改變,以此來發(fā)現(xiàn)被檢測氣體。電化學(xué)技術(shù)其成本低、壽命長、結(jié)構(gòu)簡單,可以連續(xù)工作的特點。
2)高壓擊穿技術(shù)。
電i擊穿技術(shù)是從SF6在電力上的典型應(yīng)用--作為絕緣氣體應(yīng)用在GIS開關(guān)柜中演變而來的。其工作原理是根據(jù)SF6氣體絕緣的特性,從置于被檢測空氣中的高壓電極間電壓的變化來判斷空氣中是否含有SF6氣體。因其結(jié)構(gòu)相對簡單,成本低,檢測精度相對高的特點。
3)紅外光譜技術(shù)(IAC510)
紅外光譜吸收技術(shù)(又稱激光技術(shù))的原理是SF6作為溫室氣體,對特定波段的紅外光有很強烈的吸收特性。紅外光譜技術(shù)的特點是成本高,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,靈敏度高,不受環(huán)境的影響和干擾,對環(huán)境的溫度和濕度的變化所帶來的檢測誤差很小,由于其是采用主動抽取測試點氣體的原理,帶來的效果是發(fā)現(xiàn)泄漏早,反應(yīng)迅速。同時系統(tǒng)結(jié)構(gòu)對工程實施中的布線也帶來了很大的方便。
4)電子捕獲ECD原理
電子捕獲檢測器(electron capture detector),簡稱ECD。 電子捕獲檢測器也是一種離子化檢測器,它是一個有選擇性的高靈敏度的檢測器,它只對具有電負(fù)性的物質(zhì),如含鹵素、硫、磷、氮的物質(zhì)有信號,物質(zhì)的電負(fù)性越強,也就是電子吸收系數(shù)越大,檢測器的靈敏度越高,而對電中性(無電負(fù)性)的物質(zhì),如烷烴等則無信號。
對于氣體導(dǎo)電性能增強有利于熄弧的原因,可能有點不太好理解,導(dǎo)電性能增強了只會有利于燃弧,怎么會有利于熄弧呢?原因是這樣的:導(dǎo)電性能增強了確實有利于燃弧,通過幾種氣體電弧的伏安特性曲線可以發(fā)現(xiàn),六氟化硫氣體的伏安特性曲線i低,也就是說,在電流相同的情況下,六氟化硫氣體的電弧電壓i低,而電弧能量就是Uh*I,也i低,電弧在電流很小的情況下也能維持,不會發(fā)生斷裂,這樣就不會發(fā)生截流現(xiàn)象,這也是六氟化硫氣體比較優(yōu)越的地方;我們知道現(xiàn)在的六氟化硫斷路器都是在電弧電流過零時熄滅的,電弧在燃弧時電弧能量小,電弧的溫度和分解的氣體就相對也較少,這對于電流過零后間隙的絕緣強度的恢復(fù)非常有利,使得熄弧后很難發(fā)生重燃或復(fù)燃,所以六氟化硫氣體既有利于燃弧,又有利于熄弧。
此外,六氟化硫氣體的負(fù)電性(吸附自由電子的特性)和二次復(fù)合特性(在電弧中分解的低價氟化物在熄弧后迅速還原成六氟化硫分子),這些特性也使得六氟化硫氣體無論是在起始介質(zhì)強度、介質(zhì)恢復(fù)速度還是終的介質(zhì)強度都是比較高的。