GB/T 11023-2018 高压开关设备六氟化硫气体密封试验方法
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T: Vm 测量体积,单位为立方米(m); V。 封闭罩容积,单位为立方米(m); V 一试品体积,单位为立方米(m); Vijiected一 示踪气体体积,单位为立方米(m); AC 封闭罩内示踪气体浓度的增量,单位为微升每升(L/L)。 为了计算出较准确的测量体积,该程序应重复两次,两次测量的平均值作为测量体积使用。 对于气体的可控压力系统,试验时长应足以确定压力降(在充气和补气的压力范围内)。考虑 到试验期间周围空气温度的变化,应进行修正。这段时间内补气装置不应工作。 对于气体的封闭压力系统和气体的密封压力系统,如果测量到的漏气率达到了表1的规定值,偏差 在十10%以内,就认为密封试验是合格的。在计算补气间隔时间时,应考虑到这一偏差。 型式试验报告宜包括下面这些资料: 试品的说明,包括其内部容积和充人气体的性质; 试品状况:包括其分、合闸位置(如果适用的话)及外形、体积(或充气重量); 试验开始和结束时记录的压力和温度,以及补气次数(如果需要); 试验时周围空气温度值: 压力(或密度)控制或监视装置投人和切除的压力整定值: 用来检测漏气率的仪表校准的说明; 测量的结果; 试验气体,以及适用时评定结果的换算因数
4.2常温下的密封试验
4.1的规定适用于本试验, 可接受的试验条件是周围温度在20℃±10℃的范围内
牛奶标准4.3高、低温密封试验
4.1的规定适用于高、低温密封试验, 注:人工气候室内的温度可能需要稍低于低温试验要求的温度,或者稍高于高温试验要求的温度,以达到封闭罩内 要求的试验温度。 如果高、低温密封试验测量有困难,可在高、低温密封试验前、后,进行常温下的密封试验,以确定是 否超过周围温度20℃时充许漏气率F,的规定值
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4.3.2低温密封试验
应按相关产品标准要求,根据产品使用级别将周围空气温度降低到相应的最低周围空气温度 (T),在周围空气温度稳定在T后,再测量试品的漏气率。 可控的电加热器宜安装在封闭罩内部,以便在低温试验顺序期间满足规定的温度变化率。 在产品标准要求的完整的低温试验顺序中,在标准允许的两次补气间隔内,试品累积的泄漏不应使 试品达到最低功能压力(但是,达到报警压力是允许的)
4.3.3高温密封试验
应按相关产品标准要求,根据产品使用级别将周围空气温度升高到相应的最高周围空气温度 (TH),在周围空气温度稳定在T后,再测量试品的漏气率。 对于高温密封试验,可以通过临时打开封闭罩以满足封闭罩内的温度变化率,因为该时间段内不需 要确定漏气率。 在产品标准要求的完整的高温试验顺序中,在标准允许的两次补气间隔内,试品累积的泄漏不应使 试品达到最低功能压力但是 力是许的)
定性检漏仅作为判断试品漏气 用前的预检。 。定性检漏推荐如下方法
试品抽真空度为133×10 30min后停泵,30min后读取真空度A 再读取真空度B:如果B一A值小于133> ,则认为密封性能良好
试品先充入不小于1%(体积比)的示踪气体,再充入干燥气体至额定充人压力,然后用灵敏度不 .01uL/L的气体检漏仪对各气室密封部位、管道接头等处进行检漏,检漏仪不应报警 注:示踪气体可以是运行时充人的气体
5.1.4红外成像检漏
试品先充入额定充人压力的六氟化硫气体,再使用红外检漏仪,从试品附近的各个不同角度对试品 进行检测,若某个部位的红外成像呈现出动态烟云状态,则认为该位置存在六氟化硫气体泄漏 红外成像检漏原理及图谱示例参见附录C
GB/T15823一2009的附录A和附录B适用
应使用累积试验方法来计算漏气率。该方法包括在整个的试品周围搭建相对气密的封闭罩,或
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每个部分、元件或分装周围搭建若十较小且相对气密的封团罩。试品宜和运行一样充气至额定充入压 力。试验包括测量足够时长内封闭罩内示踪气体含量的增量。如果采用了小容积的封闭罩,则测量时 间可以减小;对于很大的封闭罩,测量时间可能需要增加。作为主要原则,时间应足够长,使得在最大充允 许泄漏率的前提下,计算出的封闭罩内示踪气体含量宜为测量设备最小分辨率的至少3倍。 定量检漏所使用的仪器,应能检测出从试品中泄漏的微量示踪气体,其灵敏度应不低于0.01uL/L。 定量检漏时先充人试品的示踪气体应不小于1%(体积分数),然后再充入干燥气体至额定充入 压力。 定量检漏可以在整台开关设备/隔室或由密封配合图TC规定的部分、元件或分装上进行。 定量检漏通常采用扣罩法、局部包扎法、压力降法、挂瓶法等方法。 制造厂应在产品说明书中提供试品的体积和充气量 注:如果使用不同于实际工况下的气体,计算泄漏率时需考虑到气体种类、温度和压力的不同,不同检漏条件的漏 率修正参见GB/T32293—2015的附录A。 定量检漏法的应用示例参见附录B
扣罩法适用于中、小型高压开关设备适合做罩的场合。 当仪表只能指示气体浓度时,可采用一个封闭罩(如塑料薄膜罩)收集试品的泄漏气体。试品充气 至额定充入压力6h后,对试品进行扣罩,至少24h后用灵敏度不低于0.01L/L、经校验合格的气体 检漏仪测定罩内示踪气体浓度(视试品的大小测试2~6点,通常是罩的上、下、左、右、前、后共6个点), 根据封闭罩中泄漏气体浓度的增量、封闭罩的容积、试品的体积及试验场地的大气压力,计算出绝对漏 气率F(Pa·m/s),计算式见式(3):
AC 测量时间段内封闭罩内示踪气体浓度的增量,为各测量点的平均值,单位为微升每升(L/L); Vm 测量体积,Vm=V。一Vi,单位为立方米(m); V。 封闭罩容积,单位为立方米(m"); V 试品体积,单位为立方米(m°); Ptm 测量期间的大气压力(可以使用105Pa的缺省值),单位为帕斯卡(Pa); At 测量△C的间隔时间,单位为秒(s); Y 试品气体容积中示踪气体的体积分数,%。 相对年漏气率F,(%/年)计算式见式(4):
V—试品气体密封系统容积,单位为立方米(m"); pre——试品的额定充入压力,相对压力值,单位为帕斯卡(Pa) 补气时间间隔T(年)计算式见式(5):
FX31.5X10° V(p.. +105) X 100
(PrePae)V FX31.5X10
(Pre pae) FX31.5X 106
报警压力,相对压力值,单位为帕斯卡(Pa)。 注1:在封闭罩内安装风扇有助于在封闭罩内获得均匀的六氟化硫(或示踪气体)浓度。这主要适用于完整开关
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备周围的大型封闭罩 注2:因为封闭罩内部的压力等于其外面的大气压力,因此,封闭罩不需要和压力容器一样气密, 补气时间间隔T(年)与相对年漏气率F(%/年)之间的关系见式(6):
+..............(
注3:已有的数据说明,氮质谱检漏法所测得泄漏率值远高于六氟化硫累积法所测得的泄漏率值。因此,需慎重使 用该方法。
局部包扎法一般适用于组装单元和大型产品的场合。 用塑料薄膜按被试品的几何形状围一圈半,使接缝向上,尽可能构成圆形或方形,经整形后边缘用 自布带扎紧或用胶带沿边缘粘贴密封。塑料薄膜与被试品间应保留一定的间隙,试品充气至额定充人 压力6h后,对试品进行包扎,至少24h后测定包扎腔内示踪气体的浓度。根据式(3)、式(4)、式(5)或 式(6)分别计算出试品的绝对漏气率F、相对年漏气率F,和补气时间间隔T
由于气体的封闭压力系统的蒲气率相对 ,压力降法不适用, 压力降法适用于开关设备/隔室漏气量较大时或在运行期间测定漏气率。通过压力降,用式(7)、 式(8)分别计算相对年漏气率F,(%/年)和补气时间间隔T(年)
式中:△p与pe一pe具有相同的数量级。 对于气体的可控压力系统,可用式(9)、式(10)计算相对天漏气率F。(%/天)和每
Ap 12 F X 100 Pr+105t
△p 12 F X100 At (7 pre +105
Fa Ap 24 X 100 pre + 105 At Ap 24 N p.p △t
挂瓶法适用于法兰面有双道密封槽的场合。在双道密封圈之间有一个检测孔,试品充气至额定 玉力后,取掉检测孔的螺塞,经6h后,用软胶管分别连接检测孔和挂瓶,24h后取下挂瓶,用灵敏
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不低于0.01μL/L的气体检漏仪,测定挂瓶内示踪气体的浓度,根据式(11)计算出密封面的绝对漏气率 F(Pa : m /s) :
不低于0.01μL/L的气体检漏仪,测定挂瓶内示踪气体的浓度,根据式(11)计算出密封面的绝对漏气率 F(Pa : m/s) :
C 挂瓶内示踪气体的浓度,单位为微升每升(&L/L); V? 一一挂瓶容积,单位为立方米(m); 测量期间的大气压力(可以使用105Pa的缺省值),单位为帕斯卡(Pa); △t 挂瓶时间,单位为秒(s); 试品气体容积中示踪气体的体积分数,%
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附录A (资料性附录) 密封性(信息、实例和指导)
附录A (资料性附录) 密封性(信息、实例和指导)
A.2密封配合图举例2
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图A.2封闭压力系统密封配合图TC的实例
图A.2实例:气体绝缘金属封闭开关设备,单相密封的、三极断路器隔室接到同一个气体系统。 额定充入压力pte:6×10°Pa(相对压力); 报警压力Pae:5.4×105MPa(相对压力); 品气体密封系统总容积V:0.27m; 验起始/终止时刻周围空气温度:23.4℃/26.0℃。 每极分装部件的密封部位 漏气率(10Pa·m/s) 隔室A 19 隔室B 19 隔室C 19 控制箱D(包括阀门,表计和监测装置) 2.3 管路 0.2
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图B.1某开关的一极
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试品为某开关的一极,包扎部位见图B.2编号1~9。充气至额定充人压力5×10°Pa,6h后吹净 周围的六氟化硫残余气体,用塑料薄膜包扎(图B.2中虚线为包扎部位),24h后用六氟化硫气体检 检测包扎部位六氟化硫气体浓度
试品气体密封系统容积V:4.1ms 六氟化硫额定充人压力为5×105Pa(20℃时,相对压力)。 试验起始/终止时刻周围空气温度:18.5℃/19.6℃。 测量△C的间隔时间△t,S。 检测计算结果列于表B.1
图B.2某开关的一极
表B.1检测计算结果
根据式(4),表B.1中9个包扎部位的相对年漏气率F,(%/年)为: 5.67×107×31.5X106 F,= X100=0.0007 4.1 × (5 X 105 ±105)
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试品为某开关的1/2极,挂瓶位置见图B.3编号1~15。 试品容积为0.352m 六氟化硫额定充人压力为6×10°Pa(20℃时,相对压力)。 试验起始/终止时刻周围空气温度:17.5℃/18.3℃。 试品充气至额定充人压力后,经6h,用软胶管分别连接检测孔和挂瓶,24h后取下挂瓶,用检漏仪 测定挂瓶内六氟化硫气体的浓度。 根据式(11)计算密封面的绝对漏气率F:
试品为某开关的1/2极,挂瓶位置见图B.3编号1~15。 试品容积为0.352m 六氟化硫额定充人压力为6×105Pa(20℃时,相对压力)。 试验起始/终止时刻周围空气温度:17.5℃/18.3℃。 试品充气至额定充人压力后,经6h,用软胶管分别连接检测孔和挂瓶,24h后取下挂瓶,用检漏仪 则定挂瓶内六氟化硫气体的浓度。 根据式(11)计算密封面的绝对漏气率F:
图B.3某开关的1/2格
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表B.2检测计算结果
C.1红外成像探漏原理
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附录C (资料性附录) 红外成像探漏原理及图谱示例
较空气而言,SF。气体对特定波长(10.6um)的红外光谱吸收特性较强,当物体发出的红外辐射通 过空气和SF。气体时,两者反映的红外影像将不同,泄漏气体出现区域的影像将以可见的动态烟云的形 式反映出来,从而可直观、准确的发现并定位漏点。红外成像探漏可远距离、非接触地对设备漏点进行 检测,无需设备停电,特别适用于现场设备SF。气体泄漏的检测与漏点定位。图C.1给出了红外成像探 漏的原理图
C.2红外成像探漏图谱示例
水利图纸、图集图C.1红外成像探漏原理
图C.2和图C.3分别给出了红外成像探漏法检测到的断路器和GIS的漏气图谱示例。
图C.2断路器顶部漏气
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建设工程标准规范范本图C3GIS罐体砂眼漏气
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