Так называемая плотность относится к массе конкретного вещества при определенных условиях на единицу объема. Газ SF6 в выключателе на основе SF6 герметично упакован в неподвижный контейнер. При номинальном давлении и температуре 20℃ он имеет определенное значение плотности. В пределах всех допустимых условий работы выключателя, несмотря на изменение давления газа SF6 с температурой, значение плотности газа SF6 остается постоянным. Это связано с тем, что изоляционные и дугогасящие свойства выключателя на основе SF6 в значительной степени зависят от чистоты и плотности газа SF6. Поэтому определение чистоты газа SF6 и контроль его плотности имеют особое значение.

Плотность обозначается символом ρ, а единица измерения — кг/м³ или г/л. Согласно определению плотности, указанное значение в таблице плотности газа SF6 должно соответствовать единице измерения плотности. Однако значения, указанные в таблицах плотности, которые в настоящее время производятся и используются внутри страны и за рубежом, заимствованы из единицы измерения давления: МПа.

Согласно уравнению идеального состояния газа pv=nRT, видно, что давление p линейно зависит от температуры, как показано на диаграмме ниже. При изменении температуры газа в оборудовании с SF6 значения, показываемые манометром, также изменяются и не могут точно отражать состояние оборудования.

Если используется обычный манометр для мониторинг утечек газа SF6В этом случае было бы неотличимо от того, вызвана ли утечка реальной утечкой или изменением температуры окружающей среды, приводящим к изменению давления газа SF6. Для обеспечения частого контроля плотности национальные стандарты предусматривают, что автоматические выключатели на SF6 должны быть оснащены манометрами. Датчики плотности газа SF6 и ретрансляторы плотностиМанометры или датчики плотности газа SF6 выполняют функцию контроля, а реле плотности — функцию управления и защиты. Калибратор реле SF6 — это устройство, специально используемое для проверки всех типов реле SF6. Его основная функция заключается в измерении значений давления срабатывания контактов реле SF6 и автоматическом преобразовании значений давления и температуры газа SF6, зафиксированных калибратором реле SF6 в момент срабатывания контакта, в стандартные значения давления, соответствующие 20℃.

Принцип работы релейной структуры SF6

Реле SF6 (таблица) в основном состоит из пружинных металлических изогнутых трубок, зубчатых механизмов и стрелок, двойных металлических лент и т. д. На основе принципа работы пружинного трубчатого манометра в качестве устройства температурной компенсации добавлена ​​двойная металлическая лента, которая расширяется и сжимается в зависимости от изменения температуры окружающей среды. Это приводит к тому, что пружинная трубка и двойная металлическая лента расширяются и сжимаются с равными и противоположными приращениями при изменении температуры, поэтому показания плотности (давления) не изменяются при изменении температуры окружающей среды.

Принцип температурной компенсации в структуре реле SF6 заключается в следующем:

Реле SF6

Реле SF6 на самом деле является реле давления с температурной компенсацией, которое использует соответствующее значение давления при 20℃ для представления значения своей плотности. При изменении температуры эластичная трубка Бурдона и металлическая лента изменяются одновременно, поэтому показания стрелки остаются неизменными.

При постоянном объеме любое изменение давления, вызванное исключительно изменением температуры, может быть компенсировано соответствующими изменениями в трубке Бурдона и металлической полоске, поэтому это не приведет к отклонению стрелки, что обеспечит точность манометра.

Реакция компонента давления на любое изменение давления, вызванное не температурными изменениями, преобразуется в действие указателя реле плотности газа и отражается на циферблате, что позволяет обнаруживать значения давления, превышающие минимальное или максимальное допустимое значение системы. На изображении ниже показана ситуация утечки.

Соответствующие правила технического обслуживания электрооборудования, работающего на элегазе (SF6).

Общие требования к электрооборудованию, работающему на гексафториде серы.

В соответствии с директивой DL/T728-2013 «Технические рекомендации по заказу газоизолированных распределительных устройств в металлическом корпусе» и «Правилами эксплуатации высоковольтных автоматических выключателей», изданными Министерством энергетики, а также другими стандартами, общие требования к электрооборудованию на основе гексафторида серы (в основном, к выключателям на SF6 и газоизолированным распределительным устройствам в металлическом корпусе) следующие:

Для контроля изменений давления газа SF6 следует установить реле плотности или газоизмерительные приборы.

Устройства для контроля плотности могут представлять собой либо денсиметры, либо реле плотности. Если выбрано реле плотности, следует также установить газоденсиметр.

Ежедневно проверяйте и записывайте давление и температуру газа SF6.

Новая редакция восемнадцати антимер Государственной энергосети, касающихся требований к конструкции реле SF6: Реле плотности должно быть установлено в месте, где температура рабочей среды совпадает с температурой контролируемой газовой камеры.

Различия в температуре рабочей среды могут привести к температурной несогласованности при компенсации колебаний трубки Бурдона и металлического стержня, что повлечет за собой числовые неточности.