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讲解SF6气体泄漏检测原理
2021-06-16

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    纯净的SF6气体虽然无毒,但在工作场所要防止SF6气体的浓度上升到缺氧的水平,SF6气体的密度大约是空气的五倍、SF6气体如有泄漏必将沉积于低洼处,如电缆沟中,浓度过大会出现使人窒息的危险,设计户内通风装置时要考虑到这一情况,

     

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    在电弧作用下SF6的分解物如SF4,S2F2,SF2,SOF2,SO2F2,SOF4和HF等,它们都有强烈的腐蚀性和毒性,因此在电力系统GIS等应用SF6的工作场所,要加装SF6气体泄漏检测设备,SF6气体泄漏检测的主要方法有一下五种:

 1)电化学技术(TGS830、TGS832)费加罗传感器或卤素气体传感器。
电化学技术的原理是被检测气体接触到200°C左右高温的催化剂表面,并与之发生相应的化学反应,从而产生电信号的改变,以此来发现被检测气体,电化学技术其成本低、寿命长、结构简单,灵敏度低。
 2)高压击穿技术。
电击穿技术是从SF6在电力上的典型应用——作为绝缘气体应用在GIS开关柜中演变而来的,其工作原理是根据SF6气体绝缘的特性,从置于被检测空气中的高压电极间电压的变化来判断空气中是否含有SF6气体,因其结构相对简单,成本低,检测精度相对高的特点。
3)红外光谱技术(IAC510)
红外光谱吸取技术(又称激光技术)的原理是SF6作为温室气体,对特定波段的红外光有很强烈的吸取特性,红外光谱技术的特点是成本高,结构复杂,灵敏度高。
,不受环境的影响和干扰,对环境的温度和湿度的变化所带来的检测误差很小,由于其是采用主动抽取测试点气体的原理,带来的效果是发现泄漏早,反应迅速,同时系统结构对工程实施中的布线也带来了很大的方便。
 4)电子捕获ECD原理
电子捕获检测器(electron capture detector),简称ECD, 电子捕获检测器也是一种离子化检测器,它是一个有选择性的高灵敏度的检测器,它只对具有电负性的物质,如含卤素、硫、磷、氮的物质有信号,物质的电负性越强,也就是电子吸取系数越大,检测器的灵敏度越高,而对电中性(无电负性)的物质,如烷烃等则无信号。

    SF6气体泄漏检测原理半导体传感器检测技术:SF6泄漏后会和传感器发生反应,从而发生报警 ,此款检测装置价格便宜,有一定的误差,

    5)NDIR红外SF6气体传感器检测技术

    当红外光通过待测气体时,这些气体分子对特定波长的红外光有吸取,其吸取关系服从朗伯--比尔(Lambert-Beer)吸取定律,设入射光是平行光,其强度为I0,出射光的强度为I,气体介质的厚度为L,当由气体介质中的分子数dN的吸取所造成的光强减弱为dI时,根据朗伯--比尔吸取定律: dI/I=-KdN,式中K为比例常数,经积分得:lnI=-KN+α (1) ,式中:N为吸取气体介质的分子总数;α为积分常数,显然有N∝cl,c为气体浓度,则式(1)可写成:I=exp(α)exp(-KN)=exp(α)exp(-μcL)=I0exp(-μcL) (2)式(2)表明,光强在气体介质中随浓度c及厚度L按指数规律衰减,吸取系数取决于气体特性,各种气体的吸取系数μ互不相同,对同一气体,μ则随入射波长而变,若吸取介质中含i种吸取气体,

    则式(2)应改为:I=I0exp(-l∑μi ci) 因此对于多种混合气体,为了分析特定组分,应该在传感器或红外光源前安装一个适合分析气体吸取波长的窄带滤光片,使传感器的信号变化只反映被测气体浓度变化,


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