六氟化硫(SF6)氣體有毒嗎?
純凈的六氟化硫氣體是無毒的,但因?yàn)槠涮厥獾谋4娣椒?,如果泄露?huì)與其他物質(zhì)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),從而變成有害氣體。在大電流開斷時(shí),由于強(qiáng)烈的電弧放電會(huì)產(chǎn)生一些含硫的低氟化物,這些物質(zhì)反應(yīng)能力較強(qiáng),當(dāng)有水和氧氣時(shí)又會(huì)與電極材料、水分進(jìn)一步反應(yīng),從而分解產(chǎn)生有毒或劇毒氣體。這些有毒氣體主要損害人體的呼吸系統(tǒng),中毒后會(huì)出現(xiàn)類似于感冒、皮膚過敏、嘔吐、疲憊等不良反應(yīng),吸入80%六氟化硫+20%的氧氣的混合氣體幾分鐘后,人體會(huì)出現(xiàn)四肢麻木,甚至窒息死亡 。
所以在使用六氟化硫氣體時(shí),應(yīng)特別注意對(duì)六氟化硫的檢測和防范。目前,我們一般采用六氟化硫傳感器來監(jiān)測六氟化硫的濃度。
六氟化硫(SF6)傳感器檢測原理有哪些?
六氟化硫傳感器是專為監(jiān)測六氟化硫而設(shè)計(jì)的傳感器,可以有效監(jiān)測六氟化硫的濃度,并在超過限值時(shí)及時(shí)報(bào)警,提醒人們免受傷害?;诒O(jiān)測原理的不同,六氟化硫傳感器分為八種。
1、高頻電離法
采用高頻電離法監(jiān)測時(shí),SF6氣體分子可以吸附電子轉(zhuǎn)為大質(zhì)量電子,其在電磁場中的速度遠(yuǎn)比電子慢,因而氣體會(huì)表現(xiàn)出不同的電特性。
優(yōu)點(diǎn):檢測下限較低,小于100ppb的SF6濃度也可以被檢測出來,不會(huì)造成中毒現(xiàn)象。
缺點(diǎn):裝置復(fù)雜,工作穩(wěn)定性較差,操作不方便,每次使用前都需要標(biāo)定,對(duì)其他電負(fù)性氣體也很敏感。
2、激光光聲法
激光光聲法使用波長等于SF6氣體吸收峰的激光照射被測氣體,當(dāng)被測氣體中含有SF6時(shí),會(huì)吸收激光能量并發(fā)熱膨脹,產(chǎn)生聲波。測量聲波強(qiáng)度即可獲得被測氣體中SF6的含量。
優(yōu)點(diǎn):檢測下限較低,可達(dá)1~10ppb。
缺點(diǎn):裝置復(fù)雜,價(jià)格較昂貴,有一定的誤報(bào)概率,檢測取樣多,響應(yīng)速度慢。
3、超聲波法
SF6氣體分子量較大,當(dāng)氣體中含有SF6時(shí),平均分子量變大,其中聲速相應(yīng)降低,測量氣體中的聲速,可以獲得其中的SF6含量。
優(yōu)點(diǎn):工作較穩(wěn)定,裝置簡單,價(jià)格低廉。
缺點(diǎn):分辨率低,檢測下限較高(通常在數(shù)百ppm以上),受溫濕度影響大,受其他氣體干擾大。
4、激光光譜法
激光光譜法利用SF6對(duì)10.6微米激光的強(qiáng)吸收,測得吸收池中氣體的SF6濃度。
優(yōu)點(diǎn):精度高。
缺點(diǎn):價(jià)格昂貴,工作不穩(wěn)定。
5、紅外光譜法
紅外光譜法采用雙光束非分光紅外線(NDIR)檢測技術(shù)。設(shè)有測量通道和參考通道,分別家裝不同波長的遮光片,使之獲得不同波長的紅外光,測量通道內(nèi)波長位于SF6的吸收峰上,參考通道則不在SF6的吸收范圍內(nèi)。檢測通過兩個(gè)通道的紅外光,并做對(duì)比,比值即表征了被測氣體中的SF6濃度。
優(yōu)點(diǎn):可以獲得真實(shí)的SF6濃度值,裝置較簡單,體積小,精度高,工作穩(wěn)定,壽命長,漂移小,不中毒。
缺點(diǎn):檢測下限高于ECD法、高頻電離法和激光光聲法,每年需要對(duì)傳感器進(jìn)行標(biāo)定,價(jià)格適中。
6、高壓擊穿法
SF6具有很強(qiáng)的滅弧性能,使用高電壓擊穿氣體,當(dāng)氣體中含有SF6時(shí),電弧電流和持續(xù)時(shí)間都有所變化,檢測這種變化,可以探測出SF6氣體濃度。
優(yōu)點(diǎn):裝置簡單小巧,也較為靈敏。
缺點(diǎn):使用壽命短,不便于做定量檢測。
7、電子俘獲法(ECD法)
載氣在輻射源的作用下電離,SF6等電負(fù)性分子俘獲電子成為負(fù)離子,負(fù)離子進(jìn)入電場,因質(zhì)量不同,電場下速度不同,在窄脈沖電場下不同質(zhì)量的電負(fù)性氣體分子產(chǎn)生不同的電流峰。以此可以分辨出多種不同分子量的電負(fù)性氣體。
優(yōu)點(diǎn):對(duì)SF6的檢測下限值極低,可達(dá)ppt級(jí)別。
缺點(diǎn):裝置帶有放射源和高壓載氣瓶,價(jià)格昂貴。線性范圍小,SF6濃度稍大即飽和,且有長期拖尾(類似中毒)。
8、負(fù)離子捕獲法
利用帶電的吸嘴(電極)吸氣,氣體中的SF6由于有強(qiáng)烈的電負(fù)性,經(jīng)過吸嘴時(shí)會(huì)被吸附帶電,產(chǎn)生電流,測量電流可以獲得SF6濃度。
優(yōu)點(diǎn):裝置較簡單,操作方便。
缺點(diǎn):裝置通常需要配氣泵,測下限在零點(diǎn)幾ppm級(jí)別,遠(yuǎn)不如激光光聲、子俘獲等方法,壽命短、反應(yīng)慢。
六氟化硫傳感器主要檢測環(huán)境空氣中SF6氣體含量,當(dāng)環(huán)境中SF6氣體含量超標(biāo)時(shí),能進(jìn)行實(shí)時(shí)報(bào)警,可以廣泛應(yīng)用于電廠、變電站的高壓開關(guān)配電室以及高壓開關(guān)生產(chǎn)車間環(huán)境中監(jiān)測六氟化硫氣體濃度,因此,國家也出臺(tái)了相應(yīng)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),如《高壓組合電器配電室六氟化硫環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)》機(jī)械行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。