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LARK-1X CF4 70%VOL红外气体传感器

文章作者:郭安波 文章来源:诺联芯


诺联芯最近出品了一款高浓度的CF4传感器,专门用来分析气体绝缘开关柜GISGas Insulated Switchgear)中的高浓度CF4气体。首先,让我们先来介绍一下GIS系统。

GIS是指六氟化硫(SF6)封闭式组合电器,国际上成为“气体绝缘开关设备”,它将一座变电站中除变压器以外的一次设备,包括断路器、隔离开关、电压互感器、避雷器等,经优化设计有机地组合成一个整体,内充以绝缘气体SF6作为绝缘灭弧介质。GIS设备在电力行业有着最为广泛的应用,促进了我国电力事业的发展。

为什么需要分析GIS中的高浓度的CF4浓度呢?那还要从绝缘气体SF6说起。

一般GIS 中的灭弧气体是高纯的SF6,充气压强为0.3~0.7MPa,即3-7个大气压强。SF6-48.5℃的时候,其液化压强为0.242MPa。压强越大,其液化温度也就越高,也就是说如果充气达到0.5MPa,其液化温度可能就是零下三十几摄氏度,例如我国的西北、内蒙和东北的高寒地区,冬天的时候低端低温可能达到-40 ~ -50℃,GIS内的SF6就有可能被低温液化。SF6被液化之后,灭弧效果就差了,频繁的电弧可能会将GIS系统烧坏,甚至发生火灾。那怎么办呢?工程上的解决办法有两个:1. GIS内的SF6气体加热,;2. 将高浓度的CF4SF6配比,例如40%vol CF4+60%vol SF6充入GIS系统,这样能够有效地降低SF6的液化温度。CF4也是惰性气体,分子量比SF6小,液化温度也远远地低于SF6,这样就能很好的保护GIS气体绝缘开关设备了。

当充入混合的SF4SF6之后,这两种气体的浓度就不可知了。维护人员还希望用一个便携式的仪器测一下SF4的百分比浓度,用100%vol扣除CF4的浓度,就知道SF6的浓度了。

诺联芯的LARK-1X CF4就是这样一个测量高浓度SF6中的CF4的红外气体传感器,最高的分析浓度为70%vol CF4,背景气为SF6。该传感器的特点包括:

1.     分辨率可以做到600ppm0.06%vol)以内;

2.     SF6的干扰全部扣除;

3.     精度也非常好,常温能够做到±1.0%rel,高低温可以做到±5.0%rel

3.  响应时间10秒之内。

 

1.     LARK-1X CF4 70%VOL传感器的基本性能

1.1 线性

我们将LARK-1X CF4 70%VOL上电,将LARK-1X CF4和上位机软件BlueCAL配合使用。用高纯SF6标定零点之后依次通入SF6 à100,000ppm (10.0%vol) à200,000ppm (20.0%vol) à 480000ppm (48.0%vol) à 540,000ppm (54.0%vol) à 700,000ppm (70.0%vol) CF4(背景气全部是SF6),并且重复3次,得到如下的测量曲线:

 

1 LARK-1X CF43次线性测试和重现性曲线

我将上面曲线的读数进行了整理,得到表1如下:

1 LARK-1X CF4的误差和分辨率

 

 

1.2 重复性

下面是36%vol CF4重复性的曲线,曲线中一个圆点代表1秒钟:

 

 

1.3 高低温性能

下面是将一只LARK-1X CF4 70%VOL放入温箱所做的高低温实验的结果。实验步骤如下:

1.      首先给传感器上电,温箱平衡在20℃,传感器读数稳定后,用纯SF6标定零点;

2.      然后按照20à 0 à -20à 0à 20à 40à 50à 40à 20℃的顺序做一次温度循环,各浓度点的读数和误差见下表。

 

 

通过上表我们可以得出结论,该传感器的高低温最大误差仅为5.14%rel

电力仪器仪表行业的朋友,如果您对此传感器感兴趣,可以来电或者加郭安波的微信垂询。

  

技术支持:郭安波

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