六氟化硫(SF6)是一種無色、無臭、無毒、不燃的惰性氣體, 已有百年歷史。它是法國兩位化學家Moissan和Lebeau于1900年合成的人造惰性氣體,當時是在實驗室中將硫(S)在氟氣(F)中燃燒生成。
SF6是強電負性氣體,它的分子極易吸附自由電子而形成質(zhì)量大的負離子,削弱氣體中碰撞電離過程,因此其電氣絕緣強度很高,在均勻電場中約為空氣絕緣強度的2.5倍。SF6氣體在t≈2000K時出現(xiàn)熱分解高峰,因此在交流電弧電流過零時,SF6對弧道的冷卻作用比空氣強得多,其滅弧能力約為空氣的100倍。由于SF6氣體具有優(yōu)良的滅弧性能和絕緣性能以及良好的化學穩(wěn)定性,它從20世紀50年代末開始被用作高壓斷路器的滅弧介質(zhì)。在超高壓和特高壓斷路器中,SF6作為滅弧介質(zhì),已取代油,并已大量取代了壓縮空氣。
從60年代中期起,SF6被廣泛用作高壓電氣設備的絕緣介質(zhì)。SF6氣體絕緣的全封閉開關(guān)設備比常規(guī)的敞開式高壓配電裝置占地面積小得多,且其運行不受外界氣象和環(huán)境條件的影響,因此不僅廣泛用于超高壓和特高壓電力系統(tǒng),而且已開始用于配電網(wǎng)絡(SF6氣體絕緣的開關(guān)柜和環(huán)網(wǎng)供電單元)。SF6氣體絕緣的管道輸電線的優(yōu)點是介質(zhì)損耗小、傳輸容量大,且可用于高落差場合,因此常用于水電站出線,取代常規(guī)的充油電纜。SF6氣體絕緣的變壓器具有防火防爆的優(yōu)點,這種配電變壓器特別適用于人口稠密的地區(qū)和高層建筑的供電。SF6氣體絕緣的超高壓變壓器已研制成功,全氣體絕緣變電所將是變電技術(shù)發(fā)展的一個方向。
雖然SF6氣體有著良好的絕緣性和滅弧性能,已經(jīng)在變電站的高壓電氣開關(guān)設備領域得到了充分的利用。但是,由于高壓電器開關(guān)設備的制造和安裝有著一定的差異,以及使用時間過久后會出現(xiàn)產(chǎn)品材料老化的現(xiàn)象,因此SF6高壓電氣開關(guān)設備在生產(chǎn)運行中存在著氣體泄漏現(xiàn)象,這將會影響設備的正常運行,也會給工作人員的人身安全帶來一定的安全隱患。
由于制造、安裝等質(zhì)量差異以及材料老化等因素,SF6高壓開關(guān)設備發(fā)生SF6氣體泄漏是一個普遍存在的現(xiàn)象。根據(jù)中國電力科學研究院統(tǒng)計,1990-1997年國內(nèi)高壓開關(guān)設備共發(fā)生故障1500次,1997-2004年共發(fā)生2412次,出現(xiàn)故障的主要原因之一就是SF6氣體發(fā)生泄漏。高壓開關(guān)設備一旦發(fā)生SF6氣體泄漏,將給電力設備的安全運行和室內(nèi)工作人員帶來嚴重的威脅,《國家電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程》規(guī)定,在相關(guān)場所必須安裝氧氣和SF6檢測報警裝置,并安裝必要的通風換氣裝置。因此,實現(xiàn)對開關(guān)室內(nèi)環(huán)境的在線監(jiān)測、實時報警和通風控制具有十分重要的意義。
SF6氣體的比重是空氣的5倍,開關(guān)室通常是相對封閉的,空氣流動多是靠通風設備來控制的,因此,泄漏出來的SF6氣體會往室內(nèi)底層積聚,且不易散發(fā),造成室內(nèi)底層空間氧氣濃度下降,嚴重的會出現(xiàn)使人窒息的危險??梢?,有必要對開關(guān)室內(nèi)底層空間的氧氣濃度進行監(jiān)測。
另一方面,六氟化硫氣體90%左右用于電力工業(yè)設備絕緣和滅弧。這種場合的六氟化硫一旦泄漏,因投運后設備在投切過程中產(chǎn)生的電弧將導致封閉高壓電力設備腔體內(nèi)眾多氟化物、硫化物的生成。這些氟化物和硫化物絕大部分是毒性甚至劇毒的,雖然滅弧后會迅速合成還原回原有氣體,但仍有相當比重的化學混合有毒氣體產(chǎn)生。偶爾性比如工程安裝接觸這些泄漏后的混合氣體,對人體無影響。但長期接觸比如電力檢修、巡檢等工作人員,則必須注意進入裝有六氟化硫電氣設備室內(nèi)應提前排風或安裝六氟化硫泄漏在線監(jiān)控報警系統(tǒng),以絕對保障人員安全。
為了延長高電壓放電電極的使用壽命,SF6氣體濃度采用定時采集,而氧濃度數(shù)據(jù)采集可以進行連續(xù)監(jiān)測,當檢測到含氧量濃度低于預定值時,立即啟動對SF6氣體濃度的采集,若此次采集測得SF6氣體濃度超標,即可以認定為SF6氣體泄漏。
變電站在SF6氣體泄漏監(jiān)測方面用什么傳感器好呢?下面就由小編為大家推薦兩種氣體傳感器分別用于檢測氧氣和六氟化硫氣體,那就是LuminOx熒光氧氧氣傳感器和?IR-SF6 六氟化硫傳感器。

LuminOx氧氣傳感器
LuminOx系列熒光氧氧氣傳感器是英國SST公司研制的新型氧氣傳感器,在國內(nèi)由深圳市工采網(wǎng)代理銷售。
LuminOx熒光氧傳感器能夠補償氧氣分壓和溫度,這使其在無需額外系統(tǒng)組件的情況下,可以在廣泛的溫度范圍上執(zhí)行精確測量。和其他傳感技術(shù)不同, LuminOx非常穩(wěn)定和耐用,并且不含鉛或任何危險材料,同時,對其他氣體的交叉靈敏度小,可忽略不計。
LuminOx氧氣傳感器工壽命長達5年以上,作溫度為-30℃-60℃,量程為0-25%,使用5V供電,非常適合室內(nèi)環(huán)境新風系統(tǒng)氧氣測量。與電化學傳感器不同,LuminOx無需額外信號調(diào)節(jié)電路系統(tǒng),可通過3.3V ,RS232TTL電平與接口微控制器直接相連。這將降低成本和簡化系統(tǒng)設計。
下面是LuminOx的外部尺寸圖(單位:mm),可以看出此傳感器的尺寸是非常小巧的,幾乎不占用空間。
下面是LuminOx傳感器的電氣接口圖
| 引腳 | 描述 |
| 1 | Vs(+5V) |
| 2 | GND(0V) |
| 3 | 3.3V RS232傳感器發(fā)送 |
| 4 | 3.3V RS232傳感器接收 |

?IR-SF6 六氟化硫紅外傳感器
IR-SF6系列擴散式SF6 氣體傳感器是一款基于單光源雙波長非色散紅外測量技術(shù)(NDIR)為原理的氣體傳感器。該傳感器是采用高端紅外光源和探測器,選用鍍金器件作為光路折返通道,提高了測量精度和穩(wěn)定性。增加了一些特殊成熟化技術(shù),提高了產(chǎn)品的環(huán)境適應性。
隨著國家“煤改電”行動的推進和我國電力行業(yè)的發(fā)展,對我國電力設備的要求也越來越高。由于SF6氣體具有優(yōu)良的絕緣和滅弧功能,SF6斷路器已基本取代了高壓油斷路器, 市場對SF6氣體的需求也越來越大。由于我國對安全生產(chǎn)的要求越來越嚴格,電力系統(tǒng)的高壓配電裝置中使用SF6氣體的,必須安裝相應的檢測系統(tǒng)。
傳統(tǒng)的電化學氧氣傳感器壽命短,加上會消耗氧氣會使得本來缺氧的環(huán)境更加惡劣,不適合用于這個領域。深圳市工采網(wǎng)代理的熒光氧傳感器壽命長達5年以上,再加上非消耗傳感原理的優(yōu)勢使得它非常適合應用于變電站高壓配電裝置SF6氣體檢漏方面。
?IR-SF6六氟化硫紅外傳感器使用先進的紅外原理測量,是專門為SF6氣體檢漏設計的,測量準確,可以實現(xiàn)長期穩(wěn)定的測量。
深圳市工采網(wǎng)供應的LuminOx熒光氧氧氣傳感器和?IR-SF6六氟化硫紅外傳感器完美適用于SF6氣體檢漏,可以為變電站SF6氣體檢漏系統(tǒng)提供氣體檢測的一站式解決方案。
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