SF₆氣體含有超标的水(shuǐ)分後，在一(yī)些金屬物(wù)的參與下(xià)，在200℃以上(shàng)溫度時可使SF₆發生(shēng)水(shuǐ)解反應，生(shēng)成活潑的氫氟酸（HF）和有毒的SOF₂、SO₂F₂、SF₄和SOF₄等低(dī)價硫氟化物(wù)，在高(gāo)溫拉弧的作用下(xià)，還将分解産生(shēng)溫室氣體之一(yī)的二氧化硫（SO₂）和氫氟酸（HF）。它們将腐蝕絕緣件(jiàn)和金屬部件(jiàn)，并産生(shēng)熱量從而導緻氣室内氣體壓力的危險升高(gāo)，斷路(lù)器(qì)耐壓強度和開斷容量下(xià)降，嚴重情況下(xià)将導緻斷路(lù)器(qì)爆炸，不僅引起電網事(shì)故，還将造成有害和溫室氣體灌放(fàng)大氣，形成電氣和環保災害。

電力相(xiàng)關規程規定：每日巡回監視氣體密度，每1-2年(nián)對SF₆氣體的含水(shuǐ)量進行檢測。含水(shuǐ)量檢測通(tōng)常采用露點儀進行現場停電檢測，檢測時按标準取樣氣體流量，即30-40升/小(xiǎo)時計算(suàn)，一(yī)次測試需排放(fàng)SF₆氣體約35升。全國電力工(gōng)業分成兩大電網公司和五大發電集團。至2006年(nián)底，僅一(yī)個電網公司，即國家電網公司所轄電網中的12-750 kV中高(gāo)壓斷路(lù)器(qì)就(jiù)有333,294台，上(shàng)述數量還不包括每年(nián)增長的10%左右。平均每台斷路(lù)器(qì)每年(nián)排放(fàng)35升SF₆氣體，其總排放(fàng)量及高(gāo)能(néng)量長壽命的大氣污染效果不言而喻。

1.3 在線監測是确保電力與環保安全的有力措施

我公司根據目前電力行業的發展趨勢研制了SF₆在線式微水(shuǐ)密度檢測系統。該系統主要應用于電力行業的主設備之一(yī)SF₆高(gāo)壓斷路(lù)器(qì)SF₆氣體的在線監測與控制，可以在不排放(fàng)SF₆氣體的條件(jiàn)下(xià)對SF₆氣體的含水(shuǐ)量、密度和溫度進行實時數據采集顯示、信息遠傳、故障報警、閉鎖機構啓動、後台數據顯示與分析等，爲電力系統生(shēng)産管理與設備狀态檢修提供信息與依據。

1.4 在線監測裝置運用的社會和經濟意義

(1)、有助于地球環保

SF₆氣體微水(shuǐ)綜合在線監測技(jì)術的應用基本防止了大量SF₆氣體的排放(fàng)，具有地球環保意義。

(2)、保障電力工(gōng)作者的身體健康

SF₆氣體在電氣設備中經電暈、火花及電弧放(fàng)電作用，還會産生(shēng)多(duō)種有毒和腐蝕性氣體。排放(fàng)後，其中的二氧化硫會刺激上(shàng)、下(xià)呼吸道，使人流淚。氫氟酸是強脫水(shuǐ)劑，大量吸入會嚴重危害身體健康。SF₆氣體微水(shuǐ)綜合在線監測技(jì)術的應用将大大減少SF₆氣體的排放(fàng)，有利于保障電力工(gōng)作者的身體健康。

(3)、減少停電時間和事(shì)故損失，提高(gāo)供電時率，提高(gāo)電力設備管理水(shuǐ)平

SF₆微水(shuǐ)與密度綜合在線監測裝置可長期挂網運行，監測SF₆氣體的含水(shuǐ)量和密度。其配備的RS-485/CAN通(tōng)訊接口，可将監測數據實時上(shàng)傳至監控中心。當被測氣體指标超标時，監測器(qì)将自(zì)動按事(shì)先設定的門限上(shàng)傳報警或閉鎖信号至遠方監控中心，或直接啓動報警、閉鎖裝置。上(shàng)位機軟件(jiàn)可按設定的時間和頻率，采樣存儲顯示監測數據，并自(zì)動繪制成變化趨勢圖供觀察分析之用。它的運用将從技(jì)術上(shàng)有力地支撐狀态檢修模式，并免去供電公司爲完成檢測工(gōng)作需配備巡檢人員、巡檢車輛、檢測設備、高(gāo)價值的SF₆氣體和人工(gōng)巡檢對發現故障隐患系統的不及時性，保障設備的安全穩定運行，減少停電時間和事(shì)故損失，增加設備運行效率，提高(gāo)設備運行的管理水(shuǐ)平。

(4)、減員增效

    以太原供電公司爲例，太原市(shì)現有100餘個變電站(zhàn)，按平均每個變電站(zhàn)分攤的設備巡檢人員二人計算(suàn)，現有約200餘人的巡檢隊伍，采用在線監測系統後，可減少巡檢人員90%以上(shàng)，即180人，按人均7萬元/年(nián)計算(suàn)，每年(nián)可減少支出1260萬元，該系統的運行有利于供電主業人員的精減，爲供電系統發展第三産業提供了大量的人力資源。

    從設備、管理、檢修和環保四個方面對SF6氣體在線檢測設備使用前後對比分析的結論爲：使用數字式SF6氣體微水(shuǐ)綜合在線檢測設備後，當年(nián)就(jiù)可收回成本的89.3%。

二、産品概述

2.1 産品簡介

爲适應我國電力行業體制改革的需要和加快電氣設備在線監測技(jì)術及狀态檢修發展的步伐，研究和探索以在線監測技(jì)術爲基礎，故障檢修與預防性相(xiàng)結合，以實現最大可靠性和最低(dī)成本消耗爲目标的狀态檢修模式，我公司研制出具有自(zì)主知識産權的SF6氣體在線監測系統。該設備能(néng)夠以高(gāo)于國家标準的測量精度，長期在線監測斷路(lù)器(qì)SF6氣體的密度、微水(shuǐ)、溫度及其變化趨勢，其功能(néng)是在SF6氣體有關指标出現變化時，給出變化曲線；有關指标達到(dào)報警狀态時，報警或自(zì)動啓動報警裝置；當有關指标超标達到(dào)危險狀況時，報警或自(zì)動啓動閉鎖裝置，禁止斷路(lù)器(qì)動作，以保障設備和變電站(zhàn)整套系統的安全。上(shàng)述監測設備配有RS-485通(tōng)訊接口，可将監測數據實時上(shàng)傳至變電站(zhàn)、城(chéng)市(shì)中心乃至更上(shàng)級監控中心，真正實現變電站(zhàn)，尤其是無人值班站(zhàn)的設備在線監測。同時，監測到(dào)的各項指标的變化趨勢爲斷路(lù)器(qì)的狀态檢修提供了有效依據。

2.2 産品功能(néng)

（1）在線監測SF6氣體濕度、密度與溫度；

（2）在線監測氣體洩漏與洩漏報警；

（3）可按預設值或用戶給定值自(zì)動啓動低(dī)壓報警和閉鎖裝置

（4）預留RS-485/CAN總線通(tōng)訊接口；

（5）通(tōng)過後台軟件(jiàn)自(zì)動繪制狀态變化趨勢圖； 

（6）可選大屏幕液晶顯示器(qì)現場顯示實時數據，具備屏幕保護和聲控顯示功能(néng)；

（7）手持遙控器(qì)設置報警與閉鎖門限值和顯示方式；

（8）全密封，抗幹擾，适用于室外和低(dī)溫環境。

2.3 産品特點

（1）高(gāo)精度與高(gāo)可靠性

變送器(qì)采用了進口高(gāo)穩定性傳感器(qì)，傳感器(qì)經變送器(qì)内部電路(lù)的修正、補償，其輸出線性度好，精度高(gāo)；變送器(qì)外部結構也更适于高(gāo)頻電場環境下(xià)的測量，它與電路(lù)處理部分融爲一(yī)體，以減少幹擾耦合，提高(gāo)電路(lù)長期工(gōng)作的穩定性和可靠性。

（2）實現在線監測監控和狀态檢修

該變送器(qì)可長期挂線運行。其配備的RS-485通(tōng)訊接口，可将監測數據實時上(shàng)傳至監控中心。當被測氣體指标超标時，監測器(qì)将自(zì)動按事(shì)先設定的門限上(shàng)傳報警或閉鎖信号至遠方監控中心，或直接啓動報警、閉鎖裝置。上(shàng)位機軟件(jiàn)可按設定的時間和頻率，采樣存儲監測數據，并按需要将上(shàng)述數據自(zì)動繪制成變化趨勢圖，供觀察分析之用。

SF6氣體綜合在線監測技(jì)術的應用，可以實現斷路(lù)器(qì)的狀态監測，有利于及時掌握設備的運行狀态，保障電力系統的安全穩定運行，使狀态檢修得以實現，減少檢修費用和停電時間，從而提高(gāo)管理水(shuǐ)平。

（3）結構獨特，安裝使用方便

傳感器(qì)采用全封閉設計，外形獨特美觀，傳感器(qì)、電源、數據輸出電路(lù)和安裝在同一(yī)機殼内。它防水(shuǐ)抗塵防爆，抗強電磁幹擾，安裝使用方便，可用于高(gāo)頻電場環境和室外環境。

2.4 變送器(qì)技(jì)術指标

測量參數                                                                                                                                    

露點範圍：  -50…+20℃ Td/f

壓力範圍：  0…+10bar

溫度範圍：  -40…+80℃

計算(suàn)參數                                                            

轉化爲20 °C标準條件(jiàn)下(xià)的參數

微水(shuǐ)值： 10…20000ppm

壓力值(密度)：1 ...12 bar

SF6混合密度: 0 ...100 kg/m3

輸出參數有: PPM20（20℃下(xià)微水(shuǐ)）、P20（20℃下(xià)壓力，密度）、T（℃）、Td（露點）、P（壓力）、Tdatm（常壓露點）、密度（㎏/m³）

精度

露點精度： ±3℃ Td

壓力值(密度)精度：±0.1% FS

溫度精度：±1℃ 

傳感器(qì)響應時間:

露點傳感器(qì): 2S(20℃)

壓力傳感器(qì): <0.5S(20℃)

工(gōng)作環境                                                           

變送器(qì)工(gōng)作溫度：-40...+80℃ 

過載安全壓力： 20 bar

相(xiàng)對濕度： 0~100RH%

被測氣體：  SF6,SF6/N2混合氣

輸出     

通(tōng)訊方式： RS485

通(tōng)訊協議： ModBus RTU

傳輸速度： 9600bps

一(yī)般參數

工(gōng)作電壓:  18…36VDC

功      率: <3W

重      量：361g

防護等級： IP65

外殼材質：不鏽鋼

接頭材質：不鏽鋼

電氣接頭：M12連接器(qì)

機械接口: M30*1.5

密封方式： O型圈（33*2.5mm）

絕對漏氣率： ≤10-9Pa·m3/s（氦氣檢測）

額定充氣壓力： 0.6MPa abs

抗電磁幹擾                            

浪湧:       4級（GB/T 17626.5-2008）

靜電放(fàng)電 :   4級（GB/T 14598.14-2010）

快速瞬變幹擾:   4級（GB/T 14598.10-2007）

阻尼振蕩磁場:   5級（GB/T 17626.10-1998）

射頻傳導幹擾:   3級（GB/T 17626.6-2008）  

脈沖群幹擾:      3級（GB/T 17626-12-1998）

安全實驗  GB 4943.1-2001

抗電強度測試       700 VDC

絕緣阻抗測試       3200MΩ

振動測試           GB/T 11287一(yī)2000

沖擊與碰撞試驗     GB/T 14537一(yī)1993