SF6气体专用压力(密度)表

　　为配合我国城乡电网改造,满足高压开关行业产品升级的需要,一种新型SF6气体专用压力(密度)表研制成功,并通过原机械工业部压力仪表产品质量监督检测中心对该产品的全性能测试考核。经数家高压开关厂现场运行表明,该产品效果良好,可替代同类进口仪表。

　　本仪表主要用于检测密封高压开关柜内灭弧用六氟化硫(SF6)气体的密度,并当气体密度下降到某一给定值时发出报警信号。气体密度的测控是通过检测密封高压开关柜内的压力来实现的,并对由环境温度引起的压力变化给予准确补偿。

　　1　测量原理

　　根据理想气体状态方程:

　　可得

　　式中:M为气体的质量;μ为1个摩尔气体的质量;V为气体体积;R为气体常数;T为气体温度;p为气体压力。

　　M/μV为单位体积内气体的摩尔数,即气体的密度。由上式可知:密封高压开关柜内的压力(即气体的压力)p为气体密度M/μV和气体温度T的双变量函数。气体温度引起的压力变化可根据SF6气体压力-温度变化等密线(见图1)给出准确补偿,得到仪表压力示值与温度变化的等密线(见图2)。这时,气体密度M/μV成为导致仪表示值压力变化的唯一变量,测控仪表的示值压力就等于测控气体的密度。

　　随着我国高压电器设备的发展,对电器设备无油化、阻燃化、防火化要求已成为大势所趋,这就为高压SF6断路器开关柜、高压SF6封闭型组合电器提供了广阔的发展空间。而此类设备不可避免地存在着SF6气体压力(密度)的测控问题。目前,该参数的测控主要依靠进口仪表来解决,而其价格十分昂贵。为解决这一矛盾,在此领域进行了大量的调研,对不同原理和结构的进口及国产仪表进行了认真的剖析,集众家之长,开发了本仪表。

　　2　仪表主要特点

　　①高安全性、高可靠性。针对高压电器设备的特点,在仪表的结构设计上采用相互完全独立的双路磁助报警系统;为防止报警回路的接点触头日久氧化或硫化造成接触不良,对所有触头进行了表面镀金处理。同时,也对仪表制定了较为苛刻的安全性考核要求,各回路之间及各回路对地的抗电强度不低于2kV;绝缘电阻大于100MΩ。

　　②精度高。仪表采用了先进可靠的双金属温度补偿技术,各规格补偿元件尺寸都经过精心计算和数十次温度等容试验,反复修正;元件加工由模具保证,尺寸准确、稳定,且一致性好,从而使充气压力点的示值精度在20℃时达到1.0级,在-20~+60℃范围内达到2.5级。

　　③良好的密封性和较强的环境适应能力。仪表测量系统经过严格的密封性检查,其渗漏率小于10-15MPa·m³/s。仪表采用不锈钢密封外壳及全塑密封接线盒,使仪表的防护等级可达IP65,从而可适应各种恶劣环境。