มีการตรวจสอบคุณภาพก๊าซ SF6 อย่างไรก่อนที่จะเติมลงในเบรกเกอร์วงจร?

มีการตรวจสอบคุณภาพก๊าซ SF6 อย่างไรก่อนที่จะเติมลงในเบรกเกอร์วงจร?

การทดสอบคุณภาพของก๊าซซัลเฟอร์เฮกซาฟลูออไรด์ (SF6) ก่อนเติมลงในเบรกเกอร์วงจรเป็นขั้นตอนสำคัญเพื่อให้มั่นใจได้ถึงการทำงานที่ปลอดภัย เชื่อถือได้ และมีประสิทธิภาพของอุปกรณ์ไฟฟ้าแรงสูง สิ่งเจือปนใน SF6 เช่น ความชื้น (H₂O) อากาศ (N₂, O₂) ไอระเหยของน้ำมัน หรือผลพลอยได้จากการสลายตัว สามารถลดความแข็งแรงทางไฟฟ้าและประสิทธิภาพในการดับประกายไฟได้อย่างมาก ซึ่งอาจนำไปสู่การเกิดประกายไฟภายใน การกัดกร่อน หรือความเสียหายของอุปกรณ์ได้

ต่อไปนี้คือวิธีการทดสอบคุณภาพก๊าซ SF6 ก่อนการบรรจุโดยทั่วไป:

1. ตรวจสอบความบริสุทธิ์ของก๊าซ (ความเข้มข้นของ SF6)

• วัตถุประสงค์: เพื่อให้มั่นใจว่าก๊าซเป็นไปตามมาตรฐานสากล (เช่น IEC 60376 หรือ ASTM D2472)
• ระดับที่ยอมรับได้: SF6 บริสุทธิ์ ≥99.9% สำหรับก๊าซใหม่
• วิธี:
  • ใช้เครื่องแก๊สโครมาโทกราฟ (GC) หรือเครื่องสเปกโทรเมตรอินฟราเรด (IR) ในการวัดความเข้มข้นของ SF6
  • เครื่องวิเคราะห์ความบริสุทธิ์ของ SF6 แบบพกพา ช่วยให้ตรวจสอบ ณ สถานที่ได้อย่างรวดเร็ว

2. วัดความชื้น (จุดน้ำค้าง หรือ ความชื้นสัมพัทธ์)

• เหตุผลที่สำคัญ: ความชื้นสามารถก่อให้เกิด:
  • การเกิดสารประกอบกัดกร่อน (เช่น HF, SO₂) ระหว่างการเกิดประกายไฟ
  • ความสามารถในการเป็นฉนวนลดลง โดยเฉพาะที่อุณหภูมิต่ำ
• ระดับที่ยอมรับได้:
  • สำหรับก๊าซ SF6 ใหม่: ≤8 ppmv (ส่วนในล้านส่วนโดยปริมาตร) หรือจุดน้ำค้าง ≤−40°C (ตามมาตรฐาน IEC 60376)
• วิธีการทดสอบ:
  • เครื่องวัดความชื้นแบบกระจกเย็น (แม่นยำที่สุด)
  • เซ็นเซอร์แบบคาปาซิทีฟหรืออะลูมิเนียมออกไซด์ในเครื่องวิเคราะห์ความชื้นแบบพกพา
  • ควรทดสอบในสภาพแวดล้อมที่แห้งเสมอเพื่อหลีกเลี่ยงการปนเปื้อนจากสิ่งแวดล้อม

3. ตรวจสอบอากาศและสิ่งเจือปนที่เป็นก๊าซอื่นๆ

• สารปนเปื้อนทั่วไป: ไนโตรเจน (N₂), ออกซิเจน (O₂), CF₄, ส่วนผสมของอากาศ
• ผลกระทบ: ทำให้ SF6 เจือจางลง ส่งผลให้ความแข็งแรงทางไฟฟ้าลดลง
• การตรวจจับ:
  • โครมาโทกราฟีแก๊สเป็นวิธีการมาตรฐาน
  • ขั้นสูงบางส่วน เครื่องวิเคราะห์ SF6 รวมการวัดความบริสุทธิ์และปริมาณอากาศไว้ในอุปกรณ์เดียว

4. ทดสอบหาผลพลอยได้จากการสลายตัว (หากนำก๊าซที่นำกลับมาใช้ใหม่)

• แม้ว่าก๊าซ SF6 ใหม่ไม่ควรมีผลิตภัณฑ์จากการสลายตัว แต่ขั้นตอนนี้นั้นจำเป็นอย่างยิ่งเมื่อใช้ก๊าซที่นำกลับมาใช้ใหม่หรือรีไซเคิลแล้ว
• ผลพลอยได้ทั่วไป: SO₂, HF, SOF₂, CF₄
• เครื่องมือ:
  • เซนเซอร์ทางเคมีไฟฟ้า (เช่น เครื่องตรวจจับ SO₂)
  • สเปกโทรสโกปี FTIR (Fourier Transform Infrared) สำหรับการวิเคราะห์อย่างครอบคลุม
• หมายเหตุ: โดยทั่วไปแล้ว ก๊าซ SF6 ใหม่ที่ยังไม่เคยใช้งานจากผู้จำหน่ายที่ได้รับการรับรอง ไม่จำเป็นต้องทำตามขั้นตอนนี้ เว้นแต่ว่าความสมบูรณ์ในการจัดเก็บจะมีข้อสงสัย

5. การตรวจสอบด้วยสายตาและการตรวจสอบกระบอกสูบ

• ตรวจสอบถัง SF6 ว่ามีคุณสมบัติดังต่อไปนี้:
  • การติดฉลากที่ถูกต้อง (เป็นไปตามมาตรฐาน IEC 60376 หรือเทียบเท่า)
  • วันหมดอายุหรือวันที่ทำการทดสอบครั้งล่าสุด
  • ร่องรอยความเสียหาย สนิม หรือการจัดเก็บที่ไม่เหมาะสม (เช่น การจัดเก็บในแนวนอน ซึ่งอาจบ่งชี้ถึงการรั่วไหลของวาล์ว)
• ตรวจสอบให้แน่ใจว่าวาล์วของกระบอกสูบสะอาดและปราศจากน้ำมันหรือจาระบี (น้ำมันอาจทำปฏิกิริยากับ SF6 ในระหว่างการเกิดประกายไฟ)

6. ใช้ก๊าซที่ได้รับการรับรองจากผู้จำหน่ายที่น่าเชื่อถือ

• วิธีที่น่าเชื่อถือที่สุดในการรับประกันคุณภาพคือการจัดหา SF6 ใหม่ที่ปิดผนึกจากโรงงานพร้อมใบรับรองความสอดคล้องที่ระบุว่าสอดคล้องกับมาตรฐาน IEC 60376 (หรือ ASTM D2472 ในอเมริกาเหนือ)
• ควรหลีกเลี่ยงการใช้ก๊าซที่มีที่มาไม่ทราบแน่ชัด หรือจากแหล่งที่ไม่ได้รับการตรวจสอบ

สรุปแนวทางปฏิบัติที่ดีที่สุด:

• ควรทดสอบก่อนเชื่อมต่อถังแก๊สเข้ากับเบรกเกอร์ทุกครั้ง
• ใช้เครื่องวิเคราะห์แบบพกพาคุณภาพสูงที่ได้รับการสอบเทียบแล้ว ซึ่งออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับก๊าซ SF6
• บันทึกผลการทดสอบเพื่อใช้ในบันทึกการปฏิบัติตามข้อกำหนดและการบำรุงรักษา
• ห้ามเติมของเหลวลงในอุปกรณ์หากความชื้นเกินขีดจำกัดหรือความบริสุทธิ์ต่ำกว่า 99.9%

โดยเข้มงวด การทดสอบคุณภาพก๊าซ SF6 ก่อนการเติมน้ำ ทีมงานด้านสาธารณูปโภคและการบำรุงรักษาจะป้องกันความเสียหายที่มีค่าใช้จ่ายสูง ยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ และรักษาความน่าเชื่อถือของระบบไฟฟ้า พร้อมทั้งปฏิบัติตามกฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อมและความปลอดภัยด้วย