SF6在线监测报警系统原理

  SF6气体以其优异的绝缘和灭弧特性成功而又广泛的应用在电力行业的高压、超高压以及特高压等级母线室高压开关设备中。而在开关分断操作过程中，在电弧作用、电晕、火花放电和局部放电、高温等因素下，SF6气体会进行分解，它的分解遇到水分后会变成腐蚀性电解质，其中有些高毒性分解物，如SF4、S2F2、S2F10、SOF2、HF及SO2，它们会刺激皮肤、粘膜，如果吸入量大，还会引起头晕和肺气肿，甚至致人死亡。充有SF6气体的设备大多安装在室内，空气流通速度相对较慢，如果SF6气体一旦泄漏，将在室内沉积不易散发，SF6气体本身又是无色无味的，泄漏后不易被发觉。另外由于SF6气体的比重较氧大，往往是沉积于低层空间，容易造成局部缺氧，使人窒息。这样就会对现场工作人员造成极大的安全隐患。为了确保设备的正常安全运行，充分保障现场人员的身体健康和人身安全，必须采取有效手段对设备区域的SF6气体泄漏进行在线监测和告警，防止意外事故发生。

  空气中微量SF6气体的检测是比较困难的，国外广为应用的方法有：电化学技术、电击穿技术和红外光谱吸收技术等。相比之下，红外光谱吸收技术更成熟，更适合SF6定量检测和SF6在线监测。红外光谱吸收技术(又称激光技术）的原理是SF6作为温室气体，对特定波段的红外光有很强烈的吸收特性。其是采用主动抽取测试点气体方式，检测原理：采用进口微型真空泵依次吸起各路的样气送入内部气体分析室，当气体分析室红外光通过待测SF6气体时,这些气体分子对特定波长的红外光有吸收，其吸收关系服从朗伯--比尔(Lambert-Beer)吸收定律，即SF6气体对红外光进行有选择性吸收，其吸收强度变化取决于被测气体的浓度。浓度微弱信号通过放大、AD转换、运算得出SF6气体的浓度信号，红外光谱技术的特点是成本高，结构复杂，灵敏度高，不受环境的影响和干扰，对环境的温度和湿度的变化所带来的检测误差很小，测量精度可高于百万分之一，检测分辨率达到1ppm量级，而且重复性好，稳定可靠，使用寿命长，定量分析，实现了大范围的连续空间的监测，操作简单，故障率少。

  SF6在线监测报警系统由监控主机、SF6/O2采集模块或传感器、温湿度传感器、人体红外探头、声光报警器以及LED显示屏等组成。当SF6/O2采集模块或传感器、温湿度传感器检测现场SF6浓度、氧气含量及温湿度等环境数据后，通过485总线通讯和采集的氧气数据一同送给监控主机处理，通过大量数据分析处理做出控制以及告警。

  SF6在线监测报警系统工作流程：在110KV、35KV母线室设置SF6气体和02监测点，重点监测室内的SF6气体和02含量，温湿度监测作为辅助的监测手段；监控主机放置在主控室（或母线室入口处）较为适宜，巡视工作人员可直接通过监控主机，查阅各种数据，实时了解设备现场各种环境的变化，根据情况采取各种措施，可监控主机上进行操作，如启动风机等，为了能让第一线巡视人员对现场情况有更加直观感觉和人性智能，系统中可以增加人体红外探头、声光报警器及LED显示屏等辅助科技手段，当工作人员巡视到母线室门口，靠近母线室时，通过红外微波感应，系统将会自动启动风机，风机启动的时间用户可根据需要进行设置。当现场发生SF6气体泄漏或缺氧时，系统将会自动进行声光报警。系统中还设置了自动背光管理程序，通过红外感应，识别有人无人，并进行自动开启主机屏幕背光，节约能源，体现人性操作。同时，监控主机通过协议通讯，可以实现远程同上位机连接，对SF6在线监测报警系统进行远程集中监控管理。