I. Đặc điểm của lưu huỳnh hexafluoride (SF₆)

Sulphur hexafluoride là một loại khí tổng hợp nhân tạo không màu, không mùi, không độc hại và không cháy có tính chất ổn định ở nhiệt độ bình thường và áp suất bình thường. Các tính năng của nó có thể được tóm tắt là "hai mặt": một mặt là hiệu suất điện cực kỳ tuyệt vời và mặt khác là rủi ro môi trường lớn tiềm ẩn.

1. Hiệu suất tuyệt vời

• Hiệu suất cách nhiệt: Độ bền điện môi (khả năng cách nhiệt) của SF₆ rất cao, khoảng 2,5-3 lần so với không khí dưới điện trường đồng nhất. Điều này có nghĩa là kích thước của thiết bị sử dụng SF₆ có thể được thực hiện nhỏ hơn ở cùng một điện áp.

• Khả năng dập tắt Arc mạnh mẽĐây là một trong những giá trị cốt lõi nhất của SF₆. Là một phương tiện phá vỡ hồ quang trong bộ ngắt mạch, khả năng phá vỡ hồ quang của nó gấp hơn 100 lần so với không khí. Nó có thể nhanh chóng hấp thụ năng lượng hồ quang, làm cho hồ quang khó cháy lại sau khi dòng điện vượt quá 0, do đó cắt an toàn dòng điện cao áp.

• Ổn định nhiệt tuyệt vời và ổn định hóa học: Ở nhiệt độ bình thường, SF₆ rất ổn định, không phản ứng với kim loại, vật liệu cách nhiệt, v.v., đảm bảo tuổi thọ và độ tin cậy bên trong thiết bị điện.

• Độ dẫn nhiệt tốt: Độ dẫn nhiệt của SF₆ tốt hơn không khí, có thể phát ra nhiệt được tạo ra khi thiết bị điện hoạt động hiệu quả hơn, có lợi cho việc tản nhiệt của thiết bị.

Lĩnh vực ứng dụng chính: Dựa trên các tính năng trên, SF₆ được sử dụng rộng rãi trongHệ thống điện áp cao và siêu caotrung

• Thiết bị kết hợp cách điện khí

• Bộ ngắt mạch cao áp

• Transformer, vỏ bọc, vv cho đường dây truyền tải điện áp cao

• Một số thiết bị và nghiên cứu khoa học đặc biệt (ví dụ: máy gia tốc điện tử, khí theo dõi, v.v.)
  

  2. Rủi ro tiềm ẩn và các vấn đề môi trường

  Hiệu ứng nhà kính mạnh mẽĐây là vấn đề môi trường nghiêm trọng nhất của SF₆. Nó được quy định rõ ràng trong Nghị định thư Kyoto.Một trong sáu khí nhà kính lớn nhất。

• Giá trị tiềm năng của sự nóng lên toàn cầu1 kg SF₆ có tác động tương đương với sự nóng lên toàn cầu22,8 tấn CO2của CO ₂22.800 lần。

• Tuổi thọ khí quyển cực kỳ dài: SF₆ có thể sống sót trong khí quyển3200 năm. Một khi rò rỉ, đóng góp của nó cho hiệu ứng nhà kính là lâu dài và không thể đảo ngược.

• Độc tính của các sản phẩm phân hủy: SF₆ tinh khiết là không độc hại, nhưng khi phóng điện hồ quang, corona hoặc tia lửa xảy ra bên trong thiết bị điện, nó phân hủy để tạo ra một số chất độc hại và ăn mòn (ví dụ: sulfonyl florua SOF ₂, disulfide decafluoride S₂F₀, HF, v.v.). Những chất này có hại cho cơ thể con người và ăn mòn thiết bị.

• Nguy cơ nghẹt thởMặc dù không độc hại, SF₆ nặng hơn khoảng 5 lần so với không khí và dễ tích tụ trong không gian kín, thông gió kém (như rãnh cáp, đáy phòng thiết bị).

II. Điều kiện làm việc ứng dụng của máy dò khí SF₆

Phát hiện chính xác, đáng tin cậy của SF₆ là rất quan trọng do hiệu ứng nhà kính mạnh, độc tính phân hủy tiềm ẩn và nguy cơ nghẹt thở. Máy dò khí SF₆ chủ yếu được sử dụng trong các điều kiện làm việc sau:

1. Phát hiện rò rỉ và định vị

Đây là kịch bản ứng dụng phổ biến nhất. Mục đích là để đảm bảo độ kín của thiết bị điện và ngăn chặn rò rỉ khí SF₆ vào khí quyển, đồng thời đảm bảo áp suất khí trong thiết bị nằm trong phạm vi hoạt động bình thường.

• Ứng dụng：

• Cài đặt và gỡ lỗi thiết bị: Các thiết bị như GIS, bộ ngắt mạch mới được lắp đặt cần được kiểm tra rò rỉ toàn diện sau khi bơm hơi.

• Kiểm tra và bảo trì định kỳ: Tổng điều tra rò rỉ định kỳ cho các thiết bị điện SF₆ đang hoạt động.

• Xử lý sự cố: Được sử dụng để xác định chính xác điểm rò rỉ khi thiết bị phát ra tín hiệu "báo động áp suất thấp" hoặc "áp suất bất thường".

• Loại Detector：

• Máy dò rò rỉ di động: Thông thường áp dụngPhương pháp hấp thụ hồng ngoạiĐộ nhạy cao, với báo động âm thanh và ánh sáng, đầu dò có thể di chuyển linh hoạt để quét các bộ phận kết nối khác nhau của thiết bị, mối hàn và bề mặt niêm phong.

2. Giám sát an toàn môi trường (trong nhà/không gian kín)

Để ngăn chặn sự tích tụ SF₆ trong phòng thiết bị gây ra nguy cơ thiếu oxy hoặc ngộ độc các sản phẩm phân hủy, cần phải giám sát môi trường liên tục ở các khu vực cụ thể.

• Ứng dụng：

• Phòng GIS/Trạm chuyển mạch: Lắp đặt hệ thống báo động giám sát nồng độ khí SF₆ cố định.

• Lớp cáp, kênh ngầmNhững nơi thấp này là nơi SF₆ dễ tích tụ nhất.

• Loại Detector：

• Hệ thống giám sát trực tuyến cố địnhCài đặt nhiều đầu dò phát hiện ở các độ cao khác nhau trong phòng (đặc biệt là gần mặt đất, vì SF₆ nặng hơn) để theo dõi nồng độ SF₆ trong thời gian thực.

• chức năng：

1. Báo động thiếu oxy: Khi nồng độ SF₆ (hoặc hàm lượng oxy) đạt đến ngưỡng đặt trước (thường là oxy dưới 19,0% hoặc nồng độ SF₆ đạt 1.000 ppm), báo động âm thanh và ánh sáng được bắt đầu.

2. Tự động liên kết thông gió: Tín hiệu báo động có thể tự động khởi động hệ thống xả không khí, buộc trao đổi không khí.

3. Giám sát từ xa: Tải tín hiệu báo động lên phòng điều khiển chính, nhắc nhở nhân viên vận hành.

3. Phân tích độ tinh khiết của khí và các sản phẩm phân hủy

Nó được sử dụng để đánh giá chất lượng của khí SF₆ bên trong thiết bị, để xác định xem có sự cố tiềm ẩn bên trong thiết bị hay không (chẳng hạn như xả cục bộ, quá nóng, v.v.).

• Ứng dụng：

• Chấp nhận thiết bị trước khi vận chuyển: Đảm bảo độ tinh khiết của khí SF₆ được nạp đủ điều kiện.

• Kiểm tra giám sát thường xuyên: Theo quy định, lấy mẫu thường xuyên từ thiết bị để phân tích độ tinh khiết của khí và hàm lượng sản phẩm phân hủy.

• Chẩn đoán sự cốLoại và mức độ nghiêm trọng của sự cố được đánh giá bằng cách phân tích loại và nồng độ của các sản phẩm phân hủy khi nghi ngờ có sự phóng điện bất thường hoặc quá nóng bên trong thiết bị.

• tổng kết

• Loại phát hiện	Mục đích chính	Điều kiện ứng dụng	Công nghệ phát hiện phổ biến
  Phát hiện rò rỉ	Xác định vị trí rò rỉ để ngăn chặn rò rỉ khí	Lắp đặt thiết bị, tuần tra, khắc phục sự cố	Hấp thụ hồng ngoại
  Giám sát môi trường	Ngăn chặn nghẹt thở và ngộ độc, giữ an toàn cho nhân viên	Phòng GIS, rãnh cáp và không gian hạn chế khác	Cảm biến cố định (thường áp dụng nguyên tắc hồng ngoại)