湿度是指气体中水蒸气的含量。监视SF6气体的湿度是SF6断路器和GIS的主要测量项目。这是因为SF6气体含有水分,会引起严重不良后果。其危害有两个方面:
(1)水分引起化学腐蚀作用。SF6气体在常温下是稳定的,当温度低于500℃时一般不会自行分解,但是在SF6气体中含有较多的水分时,温度在200℃以上就开始水解,其反应式为
在成物中HF的水溶液叫氢氟酸。它是无机酸中腐蚀性最强的一种,也是对生物肌体有强烈腐蚀作用的物质。SO2遇水会生成亚硫酸(H2SO3),也有腐蚀性。
水的危害更主要的是电弧作用下的SF6分解产物与其再反应而生成的水解衍生物。这些物质主要有SOF2、SOF4、SO2F4、SO2、HF等,它们均具有腐蚀性和(或)毒性。
为了减小和消除SF6在电弧作用下的有害影响,首要的任务是限制SF6气体中的水分含量,使其降至最低。在国家标准GB8905—88《六氟化硫电气设备中气体管理和检测导则》中规定,新SF6气体的含水量不的高于8ppmv。
(2)水分对绝缘的危害。SF6中的水分,除对设备绝缘体和金属部件产生腐蚀作用外,还有它的表面产生凝结水,附着在绝缘件的表面,而造成沿面闪络。当水分由液态变成固态后,对设备绝缘材料的危害性才大大减小,即水变成冰之后,它对设备的危害才减小。
SF6中水分的检查方法有重量法、电解法和露点法。其中重量法是TEC推荐的仲裁法。在我国多用电解法设计微水测量仪。《规程》也推荐这种方法。其原理是将被试的SF6气体导入电解池中,气体中的水分即被吸收,并电解。根据电解水分所需的电量与水分量的关系,求出SF6气体中的水分量。根据下面的公式,求出SF6气体中的电解电流量与气体中含水量的多少,即
从式看出,当气体的压力、温度、气体流量不变时,电解电流与气体含水量成正比。如若将电流表的刻度按ppmv刻成,则可以从表中直接读出气体中水分的含量。国内常用的微量水分测量仪的参数如表1-2所示。
表1-2 电解法的微量水分测量仪参数表
仪表型号 |
量程(ppmv) |
响应时间 |
测量精度 |
USI-IA |
0~10,0~30,0~100,0~300;0~1000。 |
≤5min达到实验含水量变化的63% |
±5% |
USI-21 |
0~10,0~30,0~100,0~300;0~1000,0~3000。 |
||
DWS-Ⅱ |
0~10,10~1000~1000 |
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