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如何測量SF6氣體中的微量水分?

[  修改時間:2014/4/28 11:48:55  瀏覽次數:5204]
 

中必須充以額定壓力的SF6氣體。對SF6氣體除符合有關標準的質量規定外,還要嚴格控制SF6氣體中的微量水分含量。為什么要控制SF6氣體中的水分呢?因為水分對斷路器的性能有較大影響;當SF6氣體含水較多時,受潮的固體分解呈半導體特性,是絕緣子表面絕緣電阻下降,影響氣體的絕緣特性;當斷路器開斷短路電流時,就會因絕緣能力不足在恢復電壓峰值附近被擊穿,致使開斷失敗;同時開斷時電弧的高溫是水分分解,與SF6氣體的分解物化合行程HFH2SO4以及不同的低分子氟化物,這些物質除對斷路器的零件有腐蝕作用外還含有毒性。所以有關標準中規定了SF6氣體中微量水分含量的標準:(見表71,表中ppm為體積比)

71

序號

容器

出廠試驗

交接驗收試驗

運行允許值

1

新氣瓶中的SF6

8ppm

2

有電弧分解物氣室中的SF6

150ppm

150~200ppm

300~400ppm

3

無電弧分解物氣室中的SF6

300ppm

500ppm

1000ppm

SF6氣體中微量水分測量方法常用的有電解法和露點法

一、電解法(以HTCMS10型和HTCMS20兩種水分測量儀為例)。

1)儀器應保存在恒溫(20℃)和恒濕(相對濕度70%~80%)的室內(或箱中)。

2)使用前儀器應降低本底值,方法時用高純氮或新SF6氣體以20~40/min的流速吹掃電解池,干燥至≤10ppm~20ppm后才能進行測量。

3)試品應充額定氣壓的SF6新氣存放24h后才能進行測量。測量時應盡量處在標準狀態下,即通風良好,無熱源直接輻射,空氣中的相對濕度不大于85%。所使用的附件(氣路連接管及減壓閥等)應清潔、干燥。

4)操作方法應嚴格按照儀器的使用說明書。當測量的數值穩定后,用此穩定的讀數乘量程擋減去儀器本底值就得到被測量氣樣的含水量ppm值。

5)當環境溫度和壓力(包括高原地區)偏離儀器設計溫度和標準氣壓時,推薦以下公式進行計算

Q = P0 T1 / P1 T0 × Q (7-6)

式中 Q—校正后氣體的流量,ml/min;

P0—標準狀態壓力,Pa

T1—環境狀態溫度,K

T0—標準狀態溫度,273.15K

P1—環境壓力,Pa

Q—微水儀規定的標準工作量,ml/min

武漢華特電氣推薦使用HTCMS20簡稱微水儀或露點儀),這種儀器的優點是采用芬蘭VAISALA傳感器,傳感器探頭可自動校準零點,自動消除因零點、漂移而引入的系統誤差,保證每次測量的準確性,同時可免去每年校驗的繁瑣。

二、露點法。露點法的全稱為冷凝露點法,此類試驗中儀器種類較多,應嚴格按照該儀器的說明書使用。下面介紹一些注意事項。

1)測量系統、管路及接頭等應無泄漏。冷凝露點測量室和采樣系統的溫度應高于待測氣體的露點溫度至少2℃。測量時的環境溫度為5~35℃(盡可能在10~30℃下測量),相對濕度不大于85%

2)測量時應目視測量儀器,注意降溫速率。采用制冷劑時,制冷的速率應相對穩定,以免產生過冷現象,尤其在接近測試露點時,冷卻速度應盡量放慢。測量時露點測量室的出氣端通大氣放空,露點測量室內壓力等于大氣壓。

3)鏡面污染的處理。當固體顆粒、污著物、油污等進入儀器,鏡面被污染時會引起測量的露點偏離。除大氣外的其他蒸汽也能在鏡面上冷凝,使所觀察到的露點不同于相應的水蒸汽含量的露點,在低露點測量時,有時會因鏡面上附著雜質而使測量值偏高,因此可以用滌綢沾污水乙醇或四氯化碳輕輕擦洗鏡面,再用干凈滌綢擦凈。如果儀器有特殊規定,則按照規定進行清理。

4)測量時應重復3次,直到連續3次測試的露點差不大于±1.5℃為止。

5)武漢華特電氣推薦使用HTCMS10SF6儀器開機后無需等待,即刻測量,快速得到濕度值。

 
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