華意電力是一家專業(yè)研發(fā)生產SF6密度繼電器校驗儀的廠家，本公司生產的SF6密度繼電器校驗儀在行業(yè)內都廣受好評，以打造最具權威的“SF6密度繼電器校驗儀“高壓設備供應商而努力。

SF6開關是電力系統(tǒng)廣泛使用的高壓電器。SF6開關的可靠運行已成為供用電部門最關心的問題之一。

SF6氣體密度繼電器是用來監(jiān)測運行中SF6開關本體中SF6氣體密度變化的重要元件，其性能的好壞直接影響到SF6開關的運行安全。現場運行的SF6氣體密度繼電器因不常動作，經過一段時期后常出現動作不靈活、觸點接觸不良等現象，有的還會出現密度繼電器溫度補償性能變差，當環(huán)境溫度突變時常導致SF6密度繼電器誤動作。

因此DL/T596-1996《電力設備預防性試驗規(guī)程》規(guī)定：各SF6開關使用單位應定期對SF6氣體密度繼電器進行校驗。從實際運行情況看，對現場運行中的SF6密度繼電器、壓力表進行定期校驗也是非常必要的。

國內外大量研究表明：當SF6設備中發(fā)生絕緣故障時，放電產生的高溫電弧使SF6氣體發(fā)生分解反應,，生成SF4 、SF3 、SF2 、S2 F10等多種低氟硫SF SF化和物。而不同絕緣缺陷引起的局部放電會產生不同的分解化合氣體，相應的分解化合氣體成份、含量以及產生速率等也有差異。這樣使得通過分析分解產物的組分來判斷故障類型成為可能，并可以通過檢測設備中SF6氣體分解氣體組分及化合產物，來判斷絕緣缺陷類型、性質、程度及發(fā)展趨勢。因此局部放電檢測是對GIS進行故障診斷的重要手段之一。   

1、SF6氣體分解物性質介紹   

純凈的SF6氣體是無色、無味、無毒、不燃的惰性氣體，其自身的分解溫度大于500℃，在正常運行的情況下分解產物極少，但與金屬材料共存時，在200℃時就有可能發(fā)生微量分解。  當SF6設備中發(fā)生絕緣故障時，放電產生的高溫電弧使SF6氣體發(fā)生分解反應，生成SF4、SF3、SF2和S2F10等多種低氟硫化物，均為毒性氣體。如果是純凈的SF6氣體，上述分解物將隨著溫度降低會很快復合、還原為SF6氣體。實際上使用中的SF6氣體總含有一定量的空氣、水分，由于上述分解生成的多種低氟硫化物很活潑，即與SF6氣體中的微量水分和氧氣等發(fā)生反應,生成SOF2，SO2F2，SOF4，SO2，HF等毒性氣體。  

高溫下SF6及其分解物還會與金屬發(fā)生反應，，形成金屬氟化物，如CuF2、AlF3、FeF3或FeF2以及WF6（WF6為氣體，其他金屬氟化物為粉末狀固體）。若涉及含SiO2材料，還可能產生SiF4和（CH3）2SiF2。它們的極限安全濃度均為 2.5mg/m3。若固體生成物落在絕緣支撐表面且又吸附氣體中的水分時，使閃絡電壓下降。要清除固體生成物，必須將GIS隔室打開。目前，沒有用于檢測固體生成物的種類和含量的可行技術。   

SF6氣體分解機理的研究現狀

在上世紀80年代末，美國Oak Ridge國家實驗室的Isidor Sauers從氧氣對SF6局部放電分解產物的影響角度做了研究并提出：氧氣的增加將使SOF4和SO2F2含量增加，但對SOF2影響很小。  

法國Paul Sabatier大學的A Derdouri從水和固體絕緣對SF6局部放電分解產物的影響角度做了研究并提出：在水分存在時只有SOF2和SO2F2是穩(wěn)定的；當放電涉及固體絕緣時會產生CF4。   

國內邱毓昌對SF6放電分解產物做了初步定性研究，設計了一個SF6放電分解裝置并用氣相色譜法對SF6放電分解產物進行研究，得出SF6放電分解產物有SO2和SOF2等產物。  R J Van Brunt等對SF6局放分解機理才進行了比較系統(tǒng)的研究，提出了“區(qū)域反應模型” 。該模型認為在針電極附近的電暈放電區(qū)域SF6會分解為  SF4、SF5以及F原子，其中SF4和SF5會與O原子發(fā)生反應；而在離子游離的中間區(qū)域則主要是帶電離子與SO2、先前產生的SOF4和硫原子發(fā)生反應；在板電極附近的氣體區(qū)域，先前生成的SF4、SF5以及SOF4則主要與容器內存在的氧氣和水進一步反應生成SO2F2、HF等。該模型反映了不同區(qū)域由于放電能量的不同，放電類型的不同，就可能導致各分解氣體產物的生成量、生成速率、成分構成呈現出不同的特點。 

隨著研究的深入以總結出了一些分解規(guī)律和結論： 

（1）不管哪種形式的放電，SF6發(fā)生分解后產物的量與放電能量大致成比例關系，并且當處在高能量放電形式(如電弧放電)下時將產生大量的分解氣體，出現局部放電下很少出現的氣體成分如SF4、CF4等，且產物中SOF2含量較其他形式放電而言要高。     

（2）普遍認為通過SO2、SOF2、SO2F2含量比例可分析判斷放電劇烈程度，放電越劇烈，放電能量越大，SO2含量增多，SOF2／SO2F2體積分數之比增大等。     

（3）通過H2S組分含量大小可判斷故障的放電能量及故障是否涉及固體絕緣。    

（4）通過CF4含量可分析判斷固體絕緣情況。     

（5）電極材料的消耗與分解物的形成也有直接關系，氣體分解產生的物質含量取決于電極材料的金屬蒸發(fā)量。    

3、SF6放電分解氣體檢測技術  SF6分解過程非常復雜，涉及復雜的物理化學過程，其分解過程的主要影響因素有：缺陷類型、放電能量、金屬材料、絕緣材料、水分含量、氧氣含量等。其主要機理是各種絕緣缺陷產生的局部放電(包括電暈和火花放電)下，使SF6氣體分解，并與在故障處的固體絕緣介質、微量O2、微量水分或金屬等發(fā)生極其復雜的化學反應，生成不同類型的化合產物。為檢測SF6氣體分解物，國內外的研究者出了各種方法： 氣體檢測管法    優(yōu)點：檢測管能夠檢測到其體積分數10-6級的SO2或HF。     缺點：容易受到溫度、濕度和存放時間的影響，并且對其它主要分解氣體沒有檢測作用，不能全面反應SF6放電分解氣體組分情況,限制了它的應用推廣。  

氣相色譜法(GC)   

優(yōu)點：它具有檢測組分多、檢測靈敏度高等優(yōu)點。   

缺點：存在取樣和分析過程中可能混入水分導致一些組分水解、對S02F2和SO2的檢測比較困難、不能檢測HF和局部放電主要成分之一的SOF4等缺點。氣相色譜檢測法中色譜進樣的特性決定了檢測時間較長，不可能做到連續(xù)在線監(jiān)測；溫度對色譜柱分離效果的影響以及色譜柱使用一段時間后需要清洗等固有特性決定了色譜技術對環(huán)境要求高，不適于現場在線監(jiān)測應用。  

缺點：SF6及其部分分解氣體的吸收峰十分接近，有交叉干擾現象，必須使用標氣得到參考圖譜對分析結果進行校正，而有些標氣如SOF4非常不穩(wěn)定；紅外光源強度低，SF6密度繼電器校驗儀檢測器靈敏度低，造成其定量精度不如紫外-可見光譜等方法。  

固體電解質傳感器   

優(yōu)點：它具有檢測速度快，效率高，可以與計算機配合使用從而實現自動在線檢測診斷等突出優(yōu)點。    

缺點：存在檢測氣體組分單一等缺點；另外，它存在組分間的干擾問題，如：H2S傳感器會對SO2有響應以及HF傳感器使用壽使用壽命短等問題。