एसएफ6 ट्रेस नमी विश्लेषक का कार्य सिद्धांत और मानक प्रक्रियाएं

SF₆ गैस में नमी की मात्रा मापना क्यों आवश्यक है?
एसएफ₆ गैस उत्कृष्ट इन्सुलेशन और आर्क शमन गुणों के साथ उच्च वोल्टेज विद्युत उपकरण (जैसे जीआईएस और सर्किट ब्रेकर) का "रक्त" है। हालाँकि, यह नमी के प्रति बेहद संवेदनशील है। अत्यधिक नमी से विनाशकारी परिणाम हो सकते हैं:
इन्सुलेशन में गिरावट: इलेक्ट्रिक आर्क के उच्च तापमान के तहत, पानी एसएफ₆ अपघटन उत्पादों के साथ प्रतिक्रिया करके हाइड्रोफ्लोरोइक एसिड और सल्फ्यूरिक एसिड जैसे मजबूत संक्षारक पदार्थ बनाता है, जो धातुओं और इन्सुलेट घटकों को गंभीर रूप से संक्षारित करता है, जिसके परिणामस्वरूप इन्सुलेशन ताकत में स्थायी गिरावट आती है।
उपकरण संक्षारण: उपरोक्त एसिड उपकरण के आंतरिक भाग को नष्ट कर देगा, सील और यांत्रिक संरचनाओं को नुकसान पहुंचाएगा।
संघनन जोखिम: कम तापमान पर, अत्यधिक नमी इन्सुलेशन सतह पर चिपककर तरल पानी या बर्फ में संघनित हो सकती है। इससे सतह पर फ्लैशओवर होने की अत्यधिक संभावना है, जिसके परिणामस्वरूप ग्राउंडिंग या शॉर्ट सर्किट विस्फोट हो सकता है।
चाप विलुप्त होने को प्रभावित करें: गैस माध्यम के गुणों को बदलें, स्विच की तोड़ने की क्षमता को कम करें।
इसलिए, अंतरराष्ट्रीय और घरेलू दोनों मानक एसएफ₆ गैस की नमी सामग्री पर बेहद सख्त सीमाएं लगाते हैं, जो "पीपीएम स्तर" (प्रति मिलियन एक भाग) तक पहुंचती है।
मुख्यधारा माप सिद्धांत
SF₆ माइक्रो-जल विश्लेषक की मुख्य तकनीकों में मुख्य रूप से निम्नलिखित कई पहलू शामिल हैं, जिनमें से प्रत्येक के अपने अनूठे फायदे हैं:
इलेक्ट्रोलिसिस विधि (कूलोमेट्रिक विधि)
यह क्लासिक निरपेक्ष माप पद्धति है. गैस फॉस्फोरस पेंटोक्साइड से लेपित इलेक्ट्रोलाइटिक सेल के माध्यम से बहती है। नमी पूरी तरह से अवशोषित और इलेक्ट्रोलाइज्ड हो जाती है, और इलेक्ट्रोलाइटिक करंट नमी की मात्रा के सख्ती से आनुपातिक होता है। इसका सबसे बड़ा लाभ उच्च सटीकता है और अंशांकन की कोई आवश्यकता नहीं है, लेकिन प्रतिक्रिया धीमी है और यह उच्च आर्द्रता वाली गैसों को मापने के लिए उपयुक्त नहीं है। इलेक्ट्रोलाइटिक सेल में भी संदूषण का खतरा होता है। इसका उपयोग आमतौर पर प्रयोगशाला संदर्भ विश्लेषण में किया जाता है।
SF6 नमी परीक्षक
2. कैपेसिटेंस विधि (पॉलिमर फिल्म कैपेसिटेंस विधि)
यह वर्तमान में साइट पर परीक्षण में सबसे मुख्यधारा और आमतौर पर उपयोग की जाने वाली तकनीक है। यह एक विशेष रूप से डिजाइन किए गए पॉलिमर फिल्म कैपेसिटर सेंसर का उपयोग करता है। जब गैस में पानी के अणुओं को फिल्म द्वारा अवशोषित किया जाता है, तो यह इसके ढांकता हुआ स्थिरांक को बदल देगा, जिससे कैपेसिटेंस मान में बदलाव आएगा। इस विधि में अत्यधिक तेज़ प्रतिक्रिया गति, उच्च संवेदनशीलता, मजबूत विरोधी हस्तक्षेप क्षमता और छोटा और पोर्टेबल आकार है, जो इसे साइट पर तेजी से पता लगाने के लिए अत्यधिक उपयुक्त बनाता है। दोष यह है कि इसके लिए नियमित अंशांकन की आवश्यकता होती है।
3. शीत दर्पण विधि (ओस बिंदु विधि)
यह अंतरराष्ट्रीय स्तर पर मान्यता प्राप्त मानक पद्धति है. सिद्धांत यह है कि गैस को ठंडे दर्पण के माध्यम से प्रवाहित होने दिया जाए। जब दर्पण का तापमान उस बिंदु तक गिर जाता है जहां जल वाष्प संघनित होता है (या ठंढ बनाता है), तापमान फोटोइलेक्ट्रिक डिटेक्शन द्वारा निर्धारित किया जाता है, जो ओस बिंदु तापमान है। इसमें उच्चतम सटीकता है और इसे सीधे मानक पर वापस खोजा जा सकता है। हालाँकि, उपकरण महंगे हैं, ऑपरेशन जटिल है, और रखरखाव की आवश्यकताएँ अधिक हैं। इसका उपयोग मुख्य रूप से प्रयोगशालाओं में या उन्नत अंशांकन उपकरण के रूप में किया जाता है।
4. क्वार्ट्ज क्रिस्टल दोलन विधि
क्वार्ट्ज क्रिस्टल को नमी सोखने वाली कोटिंग से ढकने से, पानी के अणुओं के सोखने से क्रिस्टल द्रव्यमान में वृद्धि होती है और दोलन आवृत्ति में कमी आती है। यह विधि बेहद कम आर्द्रता के स्तर को मापने के लिए अत्यधिक संवेदनशील है, लेकिन सेंसर बहुत नाजुक है और संदूषण का खतरा है। इसका उपयोग ज्यादातर अर्धचालक जैसे विशेष औद्योगिक क्षेत्रों में किया जाता है।
सारांश: बिजली उद्योग में साइट पर काम के लिए, आरसी विधि उपकरण, अपनी उत्कृष्ट व्यापकता के कारण, पूर्णतया पसंदीदा विकल्प बन गया है।
एसएफ6 ट्रेस नमी विश्लेषक की संरचना और प्रमुख घटक
एक विशिष्ट ऑन-साइट माइक्रो- वॉटर मीटर में आमतौर पर निम्न शामिल होते हैं:
कोर: सेंसर इकाई (जैसे कैपेसिटेंस -प्रतिरोध सेंसर)।
मुख्य घटक: गैस पथ प्रणाली, जिसमें सेवन और निकास के लिए त्वरित कनेक्ट जोड़, प्रवाह नियामक और प्रवाह मीटर, तेल और कणों को हटाने के लिए फिल्टर और दबाव गेज शामिल हैं।
मस्तिष्क: डिस्प्ले यूनिट को नियंत्रित करता है, जिसमें एक माइक्रोप्रोसेसर, स्क्रीन और बटन होते हैं, जिसका उपयोग परिणाम सेट करने, गणना करने और प्रदर्शित करने के लिए किया जाता है।
सहायक: कुछ उपकरण स्वचालित नमूनाकरण और शुद्धिकरण के लिए लघु पंपों से सुसज्जित हैं। उनके पास डेटा भंडारण और निर्यात के कार्य भी हैं।
मुख्य पैरामीटर और इकाइयाँ
माप सीमा: आम तौर पर 0 से 2000 पीपीएमᵥ (मात्रा के अनुसार प्रति मिलियन भाग), या संबंधित ओस बिंदु तापमान सीमा (जैसे -80 डिग्री से {{3%) डिग्री) को कवर करती है।
सटीकता: आमतौर पर पूर्ण पैमाने के प्रतिशत (जैसे ±2% एफएस) या पूर्ण त्रुटि (उदाहरण ±1.0 पीपीएम) के रूप में व्यक्त की जाती है।
प्रतिक्रिया समय: यह पढ़ने के वास्तविक मूल्य के 90% तक पहुंचने के लिए आवश्यक समय को संदर्भित करता है। साइट पर अच्छे उपकरण कुछ ही मिनटों में स्थिर हो सकते हैं।
प्रदर्शन इकाइयाँ: सबसे अधिक उपयोग की जाने वाली इकाइयाँ पीपीएमᵥ और ओस बिंदु तापमान (डिग्री) हैं, और दोनों को सूत्र का उपयोग करके परिवर्तित किया जा सकता है।
मानकों का पालन किया गया
परीक्षण प्रक्रियाओं के अनुसार आयोजित किया जाना चाहिए। मुख्य मानकों में शामिल हैं:
नया गैस मानक: जीबी/टी 12022 के अनुसार, नई एसएफ₆ गैस की नमी की मात्रा 5 पीपीएमᵥ से अधिक नहीं होगी।
ऑपरेटिंग गैस मानक: डीएल/टी 596 "निवारक परीक्षण प्रक्रियाएं" मुख्य संदर्भ है। इसे उपकरण के प्रकार के आधार पर विभेदित किया जाता है। उदाहरण के लिए, सर्किट ब्रेकर चैंबर जैसे आर्क वाले डिब्बों के लिए सख्त मानकों की आवश्यकता होती है (उदाहरण के लिए, 300 पीपीएमᵥ से कम या उसके बराबर), जबकि बिना आर्क वाले डिब्बों जैसे बस डक्ट्स के लिए थोड़े व्यापक मानकों की आवश्यकता होती है (उदाहरण के लिए, 500 पीपीएमᵥ से कम या उसके बराबर)। कार्यान्वयन करते समय, नवीनतम वैध संस्करण से परामर्श लिया जाना चाहिए।