Atualmente, existem quatro métodos principais para medir a umidade do gás SF6: método de massa, método de eletrólise, método de ponto de orvalho de espelho frio e método de capacitância de resistência. Os três primeiros métodos são recomendados pela IEC e pelas normas nacionais. Consulte IEC60376 "Especificação técnica para hexafluoreto de enxofre em equipamentos elétricos", GB/T5832.1-2003 "Método eletrolítico para a determinação de umidade em gases" e GB/T 5832.2-2008 "Determinação de traços de umidade em Gases - Parte 2: Método do Ponto de Orvalho". O método de massa é adequado apenas para arbitragem de umidade, enquanto o método de capacitância de resistência é um método de teste recém-desenvolvido.
1. O método de massa mede a umidade do gás.
O método de massa para medir a umidade do gás SF6 é usar perclorato de magnésio para absorver a umidade do gás e, depois de passar por uma certa quantidade de gás SF6, pesar o incremento de perclorato de magnésio após peso constante. Calcule a razão de massa de umidade do gás SF6.
2. Medição do ponto de orvalho do espelho frio da umidade.
De acordo com a definição de temperatura do ponto de orvalho, o vapor de água no gás é resfriado até a aparência da fase condensada por meio de resfriamento isobárico, ou a temperatura da superfície fria é controlada para manter um equilíbrio de fase termodinâmica entre o vapor de água no gás e a superfície plana da água (ou gelo). A medição precisa da temperatura neste momento é a temperatura do ponto de orvalho do gás. O instrumento para medir a temperatura do ponto de orvalho do gás é chamado de medidor de ponto de orvalho de espelho frio (abreviado como medidor de ponto de orvalho), e o principal componente de detecção do medidor de ponto de orvalho é um espelho de condensação (espelho de medição).
3. Método eletrolítico para medir a umidade do gás.
O método de eletrólise usa o princípio de eletrólise de Coulomb para medir a micro quantidade de água no gás (0~1000PPmV). O princípio é que a água contida no gás medido é absorvida pela camada de filme de P2O5 como diluente na célula eletrolítica através do fluxo do gás medido por uma estrutura especial, e toda ela é eletrolisada. Quando os processos de absorção e eletrólise atingem um equilíbrio, a corrente de eletrólise é proporcional ao teor de água no gás.
4. A resistência e a capacitância da alumina medem a umidade.
O medidor de ponto de orvalho de capacitância de resistência para óxido de alumínio é projetado com base na relação de variação de capacitância entre vapor de água e óxido de alumínio. O sensor de óxido de alumínio consiste em um substrato de alumínio, óxido de alumínio e uma película de ouro. O fio de alumínio ou folha de alumínio é colocado em uma solução aquosa ácida e submetido a oxidação de corrente alternada para formar um filme de óxido de alumínio com uma propriedade dependente de umidade. A umidade varia linearmente com a capacidade de resistência do óxido de alumínio. Um instrumento de teste de umidade que mede mudanças de resistência e capacitância é chamado de medidor de ponto de orvalho de resistência e capacitância.
Precauções para uma medição mais precisa da umidade do gás SF6:
1. Tubos de medição, juntas e outros componentes são de boa qualidade e qualificados após o tratamento. Tubos de aço inoxidável são recomendados, assim como tubos de medição feitos de politetrafluoretileno. Além disso, mantenha todos os componentes limpos e secos para reduzir erros de teste.
2. Selecione corretamente os instrumentos de medição para garantir que estejam em boas condições. Além de armazenar adequadamente o instrumento, ele deve ser calibrado regularmente, geralmente uma vez por ano.
3. A conexão da tubulação entre o analisador abrangente de SF6 e o equipamento de SF6 deve ser vedada sem vazamentos.
4. Métodos de medição adequados devem ser usados. Por exemplo, instrumentos que usam o método do ponto de orvalho. Recomenda-se medir o gás de amostragem a uma pressão de 0,1 MPa.
5. A medição deve ser realizada em tempo ensolarado para evitar que o excesso de vapor de água no ar afete a precisão da medição.
6. A temperatura ambiente também tem um impacto significativo na medição da umidade do gás. Recomenda-se que a temperatura seja semelhante para cada medição para facilitar a comparação. A temperatura ambiente para medição deve ser em torno de 20 graus, e a temperatura de teste deve ser anotada no relatório.
7. Geralmente, o disjuntor deve ser estabilizado por 48 horas após ser inflado antes da medição.