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摘要:气体绝缘全封闭组合电器（GIS）具有许多优点, GIS 设备采用灭弧性能优良和绝缘强度高的SF6 气体作为灭弧和绝缘介质，已得到了广泛应用，但从运行情况来看，SF6 泄漏仍是一个主要缺陷。文章总结了运行中GIS 设备SF6 气体泄漏管理的经验，结合现场检漏、补气中出现的问题，提列出相应的注意事项。
关键词: GIS 设备；SF6 气体检漏；补气；注意事项
GIS 设备因占地面积和空间体积相对较小，不易受环境影响，运行安全可靠，并且采用灭弧性能优良和绝缘强度高的SF6 气体作为灭弧和绝缘介质，而被广泛采用。从运行情况来看，尽管在投运之初，采取了各种检测手段和密封工艺，SF6 泄漏仍是一个主要缺陷，因此检漏、补气工作就成为GIS 设备的重要维护项目。在GIS 设备漏气处理过程中可能出现：(1) 因漏气点查找不准确而扩大设备解体处理范围；(2)因漏气点查找不出而增加重复补气次数，进而引起微水超标；(3) 补气不当致使水分进入引起微水超标；(4) 对SF6 气体的认识不足导致人身危害现象的发生。
1 检漏方法的应用
(1) 采用抽真空检漏，即使检测法检测结果“不漏气”的设备，运行后不久便出现了漏气现象，致使后期发生压力继电器报警的“一类设备障碍”。如此看来，现场检漏工作不宜采用抽真空检漏。
(2) 采用检漏仪检漏会存在漏检的可能。这是因为现场检漏工作存在漏检的可能。出现这种现象的原因主要是：检漏部位可能在检修人员不方便工作的位置，从而造成检测遗漏区域；检修人员没有对所有可能漏气的密封面进行检漏；因检漏仪的电池电量不足，致使检漏出现误判断。
(3) 采用肥皂泡法检漏，只能查找比较明显的泄漏缺陷。肥皂泡法检漏，只能检出泄漏速率超过104mL•MPa/s 的漏气点。它通常与检漏仪检漏配合使用，即先用检漏仪检出漏气点( 检漏仪报警) 后再用肥皂泡检漏。
(4) 现场采用局部包扎法进行年漏气率的测算不易实施。采用局部包扎法现场套用年漏气率的公式进行测算，在实际工作中是很困难的：各部分的体积值不易精确得到；体积的不确定性必然误导年漏气率的检测结果。为此，建议将其转换成控制每道密封面、接口的泄漏量体积分数在30×10-6 范围内。
(5) 实践证明，只用一种检漏方法进行检漏的实际效果难以令人满意，因而可以采用几种方法进行综合检测。于是提出将检漏仪检漏、肥皂泡法检漏与局部包扎法检漏相结合，并逐步摸索出一个效果比较理想的检漏程序：先用检漏仪检漏，检出漏点( 检漏仪报警) 后用肥皂泡检漏，若还检不出漏气点，再用局部包扎法检漏。为保证检漏结果的准确性，在执行上述检漏程序时应注意：
① 检漏前应先调好检漏仪的灵敏度，然后再进行检漏。
② 针对SF6 气体泄漏后会弥漫于GIS 设备低洼部的特点，检漏前一定要对GIS 气室采取彻底通风措施，必要时对泄漏量体积分数在(30 ～ 40)×10-6 的漏气点进行一次复测。
③ 使用英国生产的高灵敏度SF6 气体定量仪检测时，应严格按其说明书的要求清洁被测物表面，因为污秽和水分的存在轻则影响测量值，重则损坏检漏仪；探头要尽可能地靠近可疑的泄漏点，最好是使探头接触被测表面；探头的移动速度以20mm/s 为宜；注意不要沿被测表面推进探头，而是应该拖动探头，以防油脂和灰尘进入探头；若测量值在2 s 内不改变，说明已经检测到确切的泄漏量。
④ 要避免在雨后、低温(0 ℃以下) 和高温(50 ℃以上) 环境下进行检漏。
⑤ 检漏仪探头不允许长时间处在高浓度的SF6 中，这在工作中往往会被忽略。探头一旦触及高浓度的SF6 时，检漏仪的指针立即为满刻度，报警强烈。遇到这种情况时应立即将探头放到洁净区，待检漏仪指针恢复正常后再检漏。
⑥ 对于室外GIS 设备最好采用逆风检漏。
⑦ 使用局部包扎法时，包扎后最好等24 h( 至少要等5 h) 后再进行检漏。
⑧ 补气后至少要等2 h 后再检漏。
⑨ 不要以为各气室压力表的指示在额定范围内就表示气室压力正常，应定期记录并核对一段时期内各气室的压力指示是否下降，以便及早发现SF6 泄漏点。
⑩ 确定泄漏点后要用油性笔在设备上作出标记，并拍照记录。
2 补气的关键工艺和要求
2.1 充气接头、充气管路的检查与处置充气管路、减压阀平时应放置于干燥处，以免受潮。在补气前要检查充气接头是否良好，有无破损，各连接处应不漏气，气管无破损。可以通过少量新的SF6 气体对充气管路进行冲洗，以检查充气管路是否良好，同时达到将充气管路内的空气排出的目的。必要时，对所有管路和连接部件根据其可能残存的污物和材质情况用稀盐酸(5 % 体积)、稀碱(5 % 重量) 浸泡，然后用水冲净，风干后再用汽油或其他有机溶剂洗涤后加热干燥。
2.2 对SF6 气瓶的要求新气使用前应进行检验，符合表1 技术条件后方可使用；国外进口的新气亦要进行质量复试，可按表1 的技术条件验收；气瓶抽检率为3/10。对存储或使用间隔时间超过6 个月的气瓶，应进行微水含量的复检，将复检日期和微水含量在瓶体上注明，并做好书面记录。检查SF6 气瓶内的气体是否足够，充气管路有无破损，减压阀是否良好，减压阀上的压力监视表计是否能正常工作。每次补气结束后，称量气瓶中剩余的SF6 重量，并在钢瓶瓶体上注明，以备下次使用前检查。使用气瓶补气时，必须使用减压阀降压，当SF6 气瓶内的压力降到1个大气压时，不准继续引出气。
表1 SF6 气体的技术标准( 质量比)
2.3 根据充气阀口类型确定补气工作是否需要停电公司负责维护的GIS 设备的充气阀口，主要配置有单阀和双阀2 种。其中，单阀分单逆止阀和单闸阀2 种；双阀分为外单逆止阀+ 内闸阀、外逆止阀+ 内逆止阀、外闸阀+ 内闸阀3 种。对于配置单逆止阀的充气阀口，补气作业原则上应停电进行，以免单逆止阀失灵造成事故。对于配置单阀的充气阀口，原则上也规定停电进行补气作业，以免单阀失灵造成事故。对于配置双阀的充气阀口，只要能保证在充气期间，在外阀失效的情况下内阀能可靠关闭，不会造成GIS 设备SF6 气室内的气体泄漏，就可以开展带电补气。否则应停电进行，以免SF6 气体泄漏造成事故。
2.4 对补气过程的要求
(1) 补气时周围环境相对湿度应≤ 80 %，室外GIS 设备补气工作应避免在雨天、雷电天气进行。当气室已有SF6 气体，而且含水量测定合格时，可以直接补气。补气时应立起气瓶。补气至额定气压即可，一般不要超过额定值0.02 MPa。
(2) 应先将减压阀及充气管路接至SF6 气瓶上，再将充气管路接至SF6 设备气室，然后打开SF6 气瓶上的阀口，最后缓慢打开减压阀开始补气。补气时出口压力不宜过高，充气速度以管路不结露为宜。为防止液态气体进入气室，一般不允许为了加快充气速度而对气瓶进行加热，尤其要禁止用火焰加热的方法加快气化过程。
(3) 在充气气压接近SF6 设备要求的数值时，应降低充气速度，观察SF6 气室压力监视表计指示压力有无明显变化；当气压达到SF6 设备要求数值时，停止充气，观察SF6 气室压力监视表计指针是否出现所指示压力回走现象，确定气压达到SF6 设备要求的数值。
(4) 在整个充气过程中，每一个工作班成员都必须密切监视整个高压的SF6 气体充气回路，以免造成高压气体伤人。
(5) 充气完毕后，应先关闭减压阀，再关紧SF6 气瓶上的阀口，其次拆除充气管路与SF6 设备的接口，然后拆除SF6 气瓶上的减压阀，最后确认SF6 设备的阀口及SF6 气瓶上的阀口已经关紧。拆除与SF6 设备的接口时，因充气管路内存在高压SF6 气体，故应缓缓拆开接口，先将充气管路内存在的高压SF6 气体放掉，再拆除SF6 设备接口处的充气管路。
3 人身安全防护注意事项
3.1 关于通风
进入GIS 室时，若入口处无SF6 气体含量显示器，则应先打开GIS 室门窗，开启通风装置进行充分的自然通风和强制通风，至少15 min，并用检漏仪测量SF6 气体含量合格，用仪器检测含氧量不低于18 ％后，方能进入GIS 室。在室内工作过程中，要始终保持作业现场空气流通。此外，还应避免SF6 泄漏到工作区，确保工作区空气中SF6 气体含量的体积分数小于1 000×10-6。
3.2 关于风向
在进行检漏和补气工作时应注意风向，工作人员应站在上风侧工作。在高处补气时，工作人员要站在比充气口高的地方。此外，补气时，要将充气接头、排气和连接气瓶的气管分别理顺，不充许气管出现皱折；排气管要放在下风口，要尽量远离工作地点，管口不能朝向工作人员。
3.3 其他措施
如果有大量SF6 气体泄漏，那么工作人员不能停留在离泄漏点10 m 以内的位置，并应迅速撤出现场，开启所有通风装置，只有佩戴防毒面具或正压式空气呼吸器的人员，方能进入该区域。事后，工作人员身体的裸露部分，以及用过的防毒面具、手套等，要先用小苏打溶液清洗，再用肥皂及清水清洗干净。
4结束语
随着GIS 设备被大量广泛应用，我们对设备的安全性能要做到保障，以上是对其设备的一些注意事项和相关检验措施的相应问题的提出，希望能被行业相关人士关注并了解注意，有效安全的运行使用GIS 设备。
参考文献：
1 蔡振文. SF6 高压设备补充气工作程序[J]. 电世界，2009(4) ：26 ～ 27.
2 罗学琛. SF6 气体绝缘全封闭组合电器(GIS)[M]. 北京:中国电力出版社，1998.
3 陈国庆. SF6 断路器的漏气与水分超标处理[J]. 上海电力，2003(3) ：267 ～ 268.
论文作者:辜旭炜,翁水
论文发表刊物:《电力设备》2017年第34期
论文发表时间:2018/5/14
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