国内主流sf6检漏仪装置分析

1、Company Logo 国内外主流sf6检漏仪比较与选用 热烈祝贺 2014 中国高压开关协会年会圆满成功！ Company Logo研讨主题研讨主题v 国内外主流国内外主流sf6sf6检漏仪装置分析检漏仪装置分析v 背景：背景：v Sf6Sf6检漏仪在检漏仪在gisgis组合电器及其零部件的生产、检验、使用、巡组合电器及其零部件的生产、检验、使用、巡检等环节都具有检等环节都具有不可缺少不可缺少的作用，随着产品电压等级的提高，对于的作用，随着产品电压等级的提高，对于检漏装置的精度、稳定性、使用方便性提出了更高的要求，检漏装置的精度、稳定性、使用方便性提出了更高的要求，在十多在十多年为行业服务

2、的过程中，我们也确实看到了使用单位在这些方面存年为行业服务的过程中，我们也确实看到了使用单位在这些方面存在的误区，在的误区，为了帮助我们行业从业人员了解各类检漏装置，为了帮助我们行业从业人员了解各类检漏装置，简单快简单快捷捷的选用的选用合适的检漏装置合适的检漏装置，我们对，我们对sf6sf6主主流流检漏装置的原理和典型代检漏装置的原理和典型代表产品进行分析。表产品进行分析。v 由于经验和技术水平有限，难免有所欠缺，欢迎大家共同指正由于经验和技术水平有限，难免有所欠缺，欢迎大家共同指正! !Company LogoSf6 leak detector in the combination of g

3、is and its spare f6 leak detector in the combination of gis and its spare parts, testing device of the production, inspection, parts, testing device of the production, inspection, use and inspection plays an important role, with the use and inspection plays an important role, with the improvement of

4、 product voltage grade, for leakage improvement of product voltage grade, for leakage detection precision, stability, use convenient put detection precision, stability, use convenient put forward higher request, in order to help our industry forward higher request, in order to help our industry prof

5、essionals to understand all kinds of leak professionals to understand all kinds of leak detection device, convenient use, within the industry detection device, convenient use, within the industry on our major leak detection device principle and the on our major leak detection device principle and th

6、e typical representative of the product were analyzedtypical representative of the product were analyzedCompany Logo分类分类v 定性定性: : 判断漏与不漏量判断漏与不漏量v v 定量：定量：v v 判断漏与不漏及漏点大小判断漏与不漏及漏点大小v v 模糊定量与精确定量模糊定量与精确定量Company Logo国内外主流sf6检漏仪装置分析定性与定量定性与定量科斯达定性定性：精度较低精度较低；方便携带方便携带；价格便宜；价格便宜；定量检漏仪定量检漏仪精度要求高精度要求高；价格昂贵

7、；价格昂贵；一般比较笨重一般比较笨重; ;Company Logo我们常见的定性检漏仪的型号和品牌我们常见的定性检漏仪的型号和品牌目前最常用的是目前最常用的是XP-1A注: g/y指的是年泄漏量，克/年。Company Logo定性检漏仪的原理定性检漏仪的原理v 这些产品的原理大致相同，基本上采用这些产品的原理大致相同，基本上采用电晕原理电晕原理, , 负极性捕获负极性捕获； 其基本工作方式是在探测器软管头部有个微型的传感其基本工作方式是在探测器软管头部有个微型的传感器器, ,传感器采用一种合金材料制造传感器采用一种合金材料制造, ,在工作时能产生在工作时能产生最高最高达到达到2000v200

8、0v左右的微电流高压，进入软管端部的氟类分子左右的微电流高压，进入软管端部的氟类分子在在 高高电电压压状状态产生不同的电信号，浓度不同，电信号强度态产生不同的电信号，浓度不同，电信号强度 不同。不同。达到达到1-1-多个灯亮的效果多个灯亮的效果; ;Company Logo什么是负极性捕获？什么是负极性捕获？v 负极性捕获负极性捕获：v 来自于氟类分子的负极状态的吸附力是空气的数十倍的这样一个物来自于氟类分子的负极状态的吸附力是空气的数十倍的这样一个物理特性，在设计时让探测器金属软管带负极电，来提高氟类气体的理特性，在设计时让探测器金属软管带负极电，来提高氟类气体的吸入量。吸入量。Compan

9、y Logo负极性吸附力的比较试验负极性吸附力的比较试验在实践中发现负极性吸附实际的吸附力很弱，设计人员在探在实践中发现负极性吸附实际的吸附力很弱，设计人员在探测器内部增加一个采样泵，或者说是一个吸入风机，这测器内部增加一个采样泵，或者说是一个吸入风机，这个装置的重要作用在于加强了吸附力，可以比前者更好个装置的重要作用在于加强了吸附力，可以比前者更好的解决了吸入的问题。的解决了吸入的问题。我们曾经做了一个比较试验，将其中一个探测器的采样泵拆我们曾经做了一个比较试验，将其中一个探测器的采样泵拆除，比较二者的区别。未拆除的采样泵的称样品除，比较二者的区别。未拆除的采样泵的称样品1 1，拆除，拆除采

10、样泵的称样品采样泵的称样品2 21 1、 两块设备在相同距离上检测两块设备在相同距离上检测SF6SF6气体泄漏，样品气体泄漏，样品1 1反应相反应相对要快些，样品对要快些，样品2 2反应慢反应慢3535秒钟。秒钟。2 2、当、当SF6SF6钢瓶阀关闭后，过钢瓶阀关闭后，过4040分钟再次测试，样品分钟再次测试，样品2 2未能检未能检测到测到SF6SF6气体泄漏气体泄漏残留残留，而样品，而样品1 1可以检测到气体可以检测到气体残留残留。如果定量检漏仪检测的话如果定量检漏仪检测的话,可以在几天后继续检测到残留可以在几天后继续检测到残留,用这个方法用这个方法,可以比较粗的判断精度高低可以比较粗的判断

11、精度高低;Company Logo失效的原因分析：失效的原因分析：v金属物质高电压状态裸露在空气中，快速氧化是金属物质高电压状态裸露在空气中，快速氧化是必然的；所以其高电压电晕的原理必然的；所以其高电压电晕的原理是是传感器快速传感器快速失效的根本原因。也决定了其不适用于长期工作。失效的根本原因。也决定了其不适用于长期工作。v不稳定或者误报，就是传感器失效的开始不稳定或者误报，就是传感器失效的开始。Company Logo为什么定性检漏仪灵敏度低？为什么定性检漏仪灵敏度低？v较低的精度分析：较低的精度分析：v由于采用负极性捕获加采样泵的吸附方式，其吸由于采用负极性捕获加采样泵的吸附方式，其吸入的

12、气体与真实的泄漏点气体浓度存在较大的差入的气体与真实的泄漏点气体浓度存在较大的差异，异，已经被稀释了，已经被稀释了，无法真实的显示泄漏点气体无法真实的显示泄漏点气体的浓度，所以其检测的精度往往低于的浓度，所以其检测的精度往往低于1ppm1ppm。v如果吸入的气体浓度较低，经过稀释之后，自然如果吸入的气体浓度较低，经过稀释之后，自然无法感应；无法感应；Company Logo为什么为什么“中毒中毒”?v什么是什么是“中毒中毒”？v检漏仪在接触高浓度检漏仪在接触高浓度sf6sf6气体之后，较长时间不气体之后，较长时间不能恢复正常工作或直接报废的现象；能恢复正常工作或直接报废的现象；1 1）高浓度气

13、体在电晕时产生反应物带有严重酸性）高浓度气体在电晕时产生反应物带有严重酸性腐蚀物，导致快速被氧化；腐蚀物，导致快速被氧化；2 2）由于检漏仪吸附力较弱，所以对高浓度气体的）由于检漏仪吸附力较弱，所以对高浓度气体的排出需要较长时间，有时候可能在第二天使用的排出需要较长时间，有时候可能在第二天使用的时候恢复正常；时候恢复正常；Company Logo定性检漏仪综述定性检漏仪综述v综合以上分析：综合以上分析：定性检漏仪精度低、易失效；定性检漏仪精度低、易失效；v定性检漏仪产品是一种便携、价格定性检漏仪产品是一种便携、价格低低、适用于大、适用于大漏和偶尔使用的检漏工具。漏和偶尔使用的检漏工具。v根据国

14、家电网的相关要求，以及越来越多的超高根据国家电网的相关要求，以及越来越多的超高电压等级产品的使用，定性检漏这类产品的使用电压等级产品的使用，定性检漏这类产品的使用已经受到极大的限制，在很多的场合已经不适用已经受到极大的限制，在很多的场合已经不适用这种虽然携带方便，但是不很稳定、精度不高的这种虽然携带方便，但是不很稳定、精度不高的检测仪器。检测仪器。Company Logo定性检漏仪未来研究的方向定性检漏仪未来研究的方向由于便携和经济性的不可替代由于便携和经济性的不可替代, ,所以如果我们能提所以如果我们能提高精度和稳定性高精度和稳定性, ,就很有意义了。就很有意义了。v降低传感器的工作电压，减

15、缓工作时的氧化；降低传感器的工作电压，减缓工作时的氧化；v改进传感器合金的配方和工艺，减缓氧化；改进传感器合金的配方和工艺，减缓氧化；v提高被测泄漏气体的吸入率，还原泄漏点的真提高被测泄漏气体的吸入率，还原泄漏点的真实气体成分。实气体成分。Company Logo定量检漏仪定量检漏仪定量检漏仪，目前市场上出现的定量检漏仪品种很多，我们根据原理来划分一般可分为高频磁场低压电离、红外、激光、 电子捕获检测器(ECD) 、激光光-声检测原理、负离子捕获； Company Logo高频磁场高频磁场低压低压电离电离 (Lf)v高频磁场电离的工作方式是采用一个高精度的真高频磁场电离的工作方式是采用一个高精

16、度的真空泵吸入可能含有空泵吸入可能含有sf6sf6分子的气体，在超高频率、分子的气体，在超高频率、低电压的电离腔内对吸入的气体进行电离，根据低电压的电离腔内对吸入的气体进行电离，根据吸入的气体含吸入的气体含sf6sf6浓度高低产生一个不同的电信浓度高低产生一个不同的电信号。号。v典型产品：典型产品： 上海科斯达上海科斯达lf-300lf-300、Lf-200Lf-200等等v Company Logo电子捕获检测器电子捕获检测器(ECD)v 电子捕获检测器电子捕获检测器(ECD)(ECD)是一种对痕量电负性是一种对痕量电负性( (亲电子亲电子) )有机有机化合物的分析很有效的检测器。它只对电负

17、性物质有信化合物的分析很有效的检测器。它只对电负性物质有信号，样品电负性越强，给出的信号越大，但对不具电负号，样品电负性越强，给出的信号越大，但对不具电负性的物质则没有信号输出。该检测器的灵敏度很高。性的物质则没有信号输出。该检测器的灵敏度很高。v 电子捕获检测器对卤化物，含磷、硫、氧的化合物，硝电子捕获检测器对卤化物，含磷、硫、氧的化合物，硝基化合物，多环芳烃，共轭羰基化合物，金属有机物，基化合物，多环芳烃，共轭羰基化合物，金属有机物，金属化合物，甾族化合物等电负性物质，都有很高的灵金属化合物，甾族化合物等电负性物质，都有很高的灵敏度，其检出限可达敏度，其检出限可达10ug10ugmLmL。

18、典型的产品是美国。典型的产品是美国USONUSON公司公司Q200;Q200;v 大家注意Company Logo激光光激光光-声检测声检测v采用激光光采用激光光- -声检测原理，红外激光源和特殊光声检测原理，红外激光源和特殊光声传感器技术保证了声传感器技术保证了SF6SF6的高灵敏度探测因此降的高灵敏度探测因此降低误报警的次数，低误报警的次数，SF6SF6气体主要吸收波长在气体主要吸收波长在10.5510.55微米左右的红外线辐射。仪器使用红外激光源以微米左右的红外线辐射。仪器使用红外激光源以及这个波长的光学带通波滤器，这使得这个设备及这个波长的光学带通波滤器，这使得这个设备专门适用于专门适

19、用于SF6SF6，避免了其它物质在泄露探测中，避免了其它物质在泄露探测中可能的干涉。可能的干涉。v典型的产品有典型的产品有DEVELOTDEVELOT生产生产 的的LLD-100LLD-100型型SF6SF6定量定量检漏仪。检漏仪。v听说最新款产品听说最新款产品LLD-5000LLD-5000，但不是，但不是DEVELOTDEVELOT；Company Logo红外线原理红外线原理v红外线原理检测仪的主要技术结构特点是它的灵红外线原理检测仪的主要技术结构特点是它的灵敏性、响应时间及稳定性抵抗湿度和毒性气体。敏性、响应时间及稳定性抵抗湿度和毒性气体。 基于双波无弥散红外线的技术原理，因为红外线基

20、于双波无弥散红外线的技术原理，因为红外线对于不同的气体有着不同波长及变化。反以能够对于不同的气体有着不同波长及变化。反以能够用于测量单个的气体，对于其它的气体没有任何用于测量单个的气体，对于其它的气体没有任何反应。而且能够真实的测量出反应。而且能够真实的测量出SF6SF6气体的真正含气体的真正含量。量。v典型产品法国典型产品法国 IAC510 GT-01 IAC510 GT-01 红外线双波红外线双波SF6SF6检检测仪测仪, ,v武汉国电西高的武汉国电西高的GDWG-VSF6 GDWG-VSF6 ；Company Logo负离子捕获负离子捕获v负离子捕获负离子捕获v利用负极性吸附的原理，吸入

21、探测器口的可能含利用负极性吸附的原理，吸入探测器口的可能含sf6sf6的气体，不需要放射源、无额外供气。的气体，不需要放射源、无额外供气。Company Logo高频磁场、低压电离高频磁场、低压电离特点特点-1v 高频磁场、低压电离原理高频磁场、低压电离原理: :v 主机内部有一个高精度的真空泵，流量为主机内部有一个高精度的真空泵，流量为1l/s,1l/s,要求极限要求极限真空度达到真空度达到6.26.2* *10 -4pa,10 -4pa,可最高感应浓度体积比为可最高感应浓度体积比为0.01PPM0.01PPM的的sf6sf6气体气体, ,探测器的内部设有电离腔，电离腔工探测器的内部设有电离

22、腔，电离腔工作时最高频率可以到达作时最高频率可以到达10001000MHzMHz；v lf-200 lf-300 lf-200 lf-300Company Logo高频磁场、低压电离高频磁场、低压电离特点特点-21) ) 1 L/S1 L/S持续流量可有效防止吸入的灰尘对传感器的污染持续流量可有效防止吸入的灰尘对传感器的污染堵塞；堵塞；2)2)吸入的气体迅速排空，达到快速恢复的效果；吸入的气体迅速排空，达到快速恢复的效果；3)3)对于吸入的高浓度气体也能迅速排空，探测器不中毒；对于吸入的高浓度气体也能迅速排空，探测器不中毒；4)4)极高真空度极高真空度，保证了保证了吸入的混合空气没有被稀释，吸

23、入的混合空气没有被稀释，保持了吸入空气中保持了吸入空气中sf6sf6气体的真实浓度；气体的真实浓度；5)5)采用分体式设计，气电一体化软管可根据需求进行定制，采用分体式设计，气电一体化软管可根据需求进行定制，方便使用；方便使用；6)6)采用低电压高频率的电离方式，确保传感器可以持续稳采用低电压高频率的电离方式，确保传感器可以持续稳定使用，连续工作时间超过定使用，连续工作时间超过8 8小时；小时；7 7）测量精度：测量精度：0.01ppm0.01ppmCompany Logo电子捕捉探测（电子捕捉探测（ECD）原理）原理探枪内部含有低功率放射源探枪内部含有低功率放射源。测量泄漏，当示踪气压略高于

24、周围环境气压时，测试成分。测量泄漏，当示踪气压略高于周围环境气压时，测试成分中的示踪气充满。该条件将导致示踪气通过任何裂缝、小孔或多孔渗水区域泄漏。中的示踪气充满。该条件将导致示踪气通过任何裂缝、小孔或多孔渗水区域泄漏。技术规范：技术规范：探测限值探测限值泄漏率：泄漏率：1X 10-8mL/s SF6(1X 10-8mL/s SF6(若选择可选的毛细管入口探头，则为若选择可选的毛细管入口探头，则为1x10-10mL/s SF6)1x10-10mL/s SF6)浓度：浓度：0.01 ppm0.01 ppm测量范围：测量范围：1X 10-8mL/s -1X 10-5mL/s1X 10-8mL/s

25、-1X 10-5mL/s（H H烧结片）烧结片）1X10-10 mL /s -1X10-7mL/s(1X10-10 mL /s -1X10-7mL/s(毛细管入口探头）毛细管入口探头）1X 10-6mL/s -1X 10-3mL/s1X 10-6mL/s -1X 10-3mL/s（L L烧结片）烧结片）尺寸：箱体：尺寸：箱体：43X 40X 23 cms43X 40X 23 cms重量：探测器：重量：探测器：0.90.9公斤公斤电子控制单元：电子控制单元：1212公斤公斤探测器：探测器：ECDECD微型电子捕获探测器微型电子捕获探测器响应时间：响应时间： 11秒秒恢复时间：恢复时间： 22秒秒

26、显示：数字字母显示，以显示：数字字母显示，以ml/sec, ppm, gm/yrml/sec, ppm, gm/yr和和oz/yroz/yr显示显示气源：内置气源：内置600600毫升高纯度氩气瓶，压力毫升高纯度氩气瓶，压力100bar100bar，可连续使用，可连续使用1818个小时个小时充电电池：充电时间充电电池：充电时间1010个小时，可工作个小时，可工作8 8个小时个小时 Company LogoQ200vQ200Company Logo激光光激光光-声检测声检测v激光光激光光- -声检测原理的声检测原理的SF6SF6定量检漏仪，检测灵敏定量检漏仪，检测灵敏度达到度达到1 110-9c

27、m3/10-9cm3/秒秒 (0.002(0.002克克/ /年年) )，最高精度，最高精度可达到可达到0.001ppm,0.001ppm,同时存在一定程度的误报。同时存在一定程度的误报。v技术参数：技术参数：vSF6SF6检测灵敏度：检测灵敏度：1 110-9 cm3/10-9 cm3/秒（秒（0.002 0.002 克克/ /年）年）v探测器类型：光声探测器探测器类型：光声探测器v气体流动速度：气体流动速度：0.5-10.5-1升升/ /分钟分钟v响应时间：响应时间：1-21-2秒秒v启动时间：启动时间：3030秒秒v仪器重量：仪器重量：4 4公斤公斤v显示单元重量：显示单元重量：0.20

28、.2公斤公斤Company LogoLLD-100Company Logo双波无分散红外双波无分散红外v 采用双波无分散红外特点：重量轻、便携式、无放射源，采用双波无分散红外特点：重量轻、便携式、无放射源，但最高精度只有但最高精度只有1ppm,1ppm,同时存在一定的误报。同时存在一定的误报。v 测量范围：测量范围：0 01500ppm 1500ppm v 灵敏度：灵敏度：1ppm1ppmv 重复性：重复性：0.3%0.3%v 储存温度等级：储存温度等级：-40-40+70+70v 操作环境：温度：操作环境：温度：-10-10+60 +60 相对湿度：相对湿度：90%RH90%RHv 采样方式

29、：内置电磁隔膜泵，自动吸入式采样方式：内置电磁隔膜泵，自动吸入式v 报警方式：声光报警报警方式：声光报警v 工作电压：工作电压：220VAC220VAC10% 50Hz10% 50Hz，交直流两用，连续工，交直流两用，连续工作数小作数小v 重量：控制台：重量：控制台：2.5 kg2.5 kg，探测器：，探测器：0.5kg0.5kgCompany LogoIAC510 GT-01 Company Logo负离子捕获原理负离子捕获原理负离子捕获原理：负离子捕获原理：主要性能参数：主要性能参数：灵敏度：灵敏度： 标准型标准型1 ppm1 ppm 高灵敏度高灵敏度0.1ppm0.1ppm响应时间：响应

30、时间：0.50.5秒秒恢复时间：恢复时间：0.50.5秒秒报警：声音输出，探测器振动，状态信号；报警：声音输出，探测器振动，状态信号；重量：重量： 主机主机11Kg,11Kg,探测器探测器0.56Kg0.56Kg工作温度：工作温度：0 0+50+50电源：交流内置充电电池电源：交流内置充电电池Company LogoLdd2008Company Logo下面我们将各类原理典型检漏产品列表比较下面我们将各类原理典型检漏产品列表比较Company Logo定量检漏仪定量检漏仪综述综述:v 在以上五个原理的产品中：在以上五个原理的产品中：v 精度比较低的产品是红外原理和负离子捕获原理的产品精度比较低

31、的产品是红外原理和负离子捕获原理的产品, ,精度最高的是激光光声原理精度最高的是激光光声原理; ;v 激光光声、双波红外、负离子捕获在某些时候偶然误报激光光声、双波红外、负离子捕获在某些时候偶然误报; ;v 有辐射源的是电子捕捉探测（有辐射源的是电子捕捉探测（ECDECD）原理）原理; ;v 目前实现批量国产化的是高频磁场目前实现批量国产化的是高频磁场低压低压电离、红外原理、电离、红外原理、负离子捕获；负离子捕获；v 相比较而言，高频磁场低压电离原理的产品稳定可靠，相比较而言，高频磁场低压电离原理的产品稳定可靠，使用维护成本低、精度高。使用维护成本低、精度高。v 某些进口品牌的使用维护成本极高

32、，传感器不稳定和易某些进口品牌的使用维护成本极高，传感器不稳定和易损，一个传感器的更换超过万元；损，一个传感器的更换超过万元；Company Logo国网对于检测精度的要求国网对于检测精度的要求v 密封试验是通过检测密封试验是通过检测SF6SF6气体的泄漏量，来判定气室的年漏气率是否合格，气体的泄漏量，来判定气室的年漏气率是否合格，控制标准是每一独立气室的年漏气率不大于控制标准是每一独立气室的年漏气率不大于0.50.5；电气设备交接试验标；电气设备交接试验标准条文说明中提出两种试验方法和控制标准：准条文说明中提出两种试验方法和控制标准：v v 1 1、采用灵敏度不低于、采用灵敏度不低于l l1

33、0-610-6（体积比）的检漏仪对气室密封部分、管道接（体积比）的检漏仪对气室密封部分、管道接头等处进行检测时头等处进行检测时SF6SF6检漏仪未发生报警认为合格。检漏仪未发生报警认为合格。v v 2 2、采用局部包扎法，待、采用局部包扎法，待24h24h后检测每个包扎腔内后检测每个包扎腔内 SF6 SF6含量不大于含量不大于30 ppm30 ppm（体（体积比）即为合格。积比）即为合格。v v 目前采用第二种试验方法较为准确，其实施程序是：抽真空检验目前采用第二种试验方法较为准确，其实施程序是：抽真空检验SF6SF6气体气体泄漏检验。具体过程为：在泄漏检验。具体过程为：在GISGIS经真空检

34、漏并静止经真空检漏并静止SF6SF6气体气体5 h5 h后，用后，用塑料薄膜在法兰接口等处包扎，再过塑料薄膜在法兰接口等处包扎，再过24h24h后进行检测，如果有一处薄膜内后进行检测，如果有一处薄膜内SF6SF6气体的浓度大于气体的浓度大于30 ppm30 ppm，则该气室漏气率不合格。如果所有包扎薄膜内，则该气室漏气率不合格。如果所有包扎薄膜内SF6SF6气体的浓度均小于气体的浓度均小于30ppm30ppm，则认为该气室漏气率合格。，则认为该气室漏气率合格。v 、v 一般企业控制一般企业控制5ppm,5ppm,行业内企业也有控制行业内企业也有控制0.1ppm;0.1ppm;v 电力设备交接和预防性实验规程国家电网公司电力设备交接和预防性实验规程国家电网公司v DL/T596 GB 50150-2006 DL/T596 GB 50150-2006 Company