传感器在SF6气体、氧气在线监测报警系统中的应用

室内SF6气体、氧气泄漏定量在线监测报警系统，是针对新型无人值班变电站室内SF6组合电器设备SF6绝缘气体泄漏的在线式监测报警系统。

室内SF6气体、氧气泄漏定量在线监测报警系统采用进口新型高灵敏度SF6－O2传感器和温度、湿度传感器。当室内SF6及O2的浓度发生微小变化时都能及时的反映出。传感器将监测的 SF6气体通过热裂解联合成化学的方式转换成电信号，经信号放大、抗干扰网络，由16位高精度A／D转换成数字信号送入单片计算机。单片机对信号进行分析处理，零点跟踪将结果通过485总线模块传送到主控制器，主控制器对数据处理、存储、彩色显示、报警、风机控制，并将结果传送到远程计算机。

SF6气体特点及其危害论述：

SF6是由两位法国化学家Moissan和Lebeau在1900年合成。从60年代起，SF6作为极其优越的绝缘、灭弧介质广泛应用于全世界电力行业中的高压断路器及变电设备中。在今天，SF6气体几乎成为高压、超高压断路器和GIS中唯一的绝缘和灭弧介质。

纯净的SF6气体无色、无味、不燃，在常温下化学性能特别稳定，是空气比重的5倍多。但在电力系统中，由于SF6气体主要充当绝缘和灭弧介质，在电弧及局部放电、高温等因素影响下，SF6气体会进行分解。它的分解物遇水份后生成腐蚀性电解质，尤其是某些高毒性分解物，如SF4、S2F2、SOF2、HF、SO2等，如大量吸入人体会引起头晕和肺水肿，甚至昏迷及死亡。

在相对密封的室内，由于空气流通不畅，SF6及其分解物在室内沉积，加上SF6气体无色、无味，从而对巡视、检修人员产生极大的危害。当GIS产生泄漏后，SF6气体积聚在地坪上方低层空间，造成局部缺氧，使人窒息而造成重大事故。

关于SF6安全法则

《电业安全工作规程》（发电厂和变电站部分）特别规定，装有SF6设备的配电装置室必须保证SF6气体浓度小于1000ppm，除须装设强力通风装置外还必须安装能报警的氧量仪和SF6气体浓度监测报警仪等。

SF6安全法规摘录：

第191条 装有SF6设备的配电装置室和SF6气体实验室，必须装设强力通风装置。风口应设置在室内低部。

第192条 在室内，设备充装SF6气体时，周围环境相对湿度80％，同时必须开启通风系统，并避免SF6气体泄漏工作区。工作区空气中SF6气体含量不得超过1000ppm。

第196条 工作人员进入SF6配电装置室，必须先通风15min，并用检漏仪测量SF6气体含量，尽量避免一人进入SF6配电装置室进行巡视，不准一人进入从事检修工作。

第198条 工作人员进入SF6配电装置室低位区或电缆沟进行工作应先检测含氧量（不低于18％）和SF6气体含量是否合格。

第199条 SF6配电装置室低位区安装能报警的氧量仪和SF6气体泄露报警仪。这些仪器应定期试验，保证完好。

第203条 发生紧急事故应立即开启全部通风系统进行通风。发生设备防爆破膜破裂事故时，应停电处理，并用汽油或丙酮擦拭干净。

SF6、氧气在线监测报警系统主要应用在变电站内35KV SF6开关室及500KV、220KV、110KV GIS室，对SF6组合电器设备室环境中SF6气体泄漏情况和空气中含氧量进行实时监测。

当发生SF6气体泄漏时，由于SF6气体的密度是空气的5倍多，积累于低层空间，并造成局部缺氧，引起重大事故。SF6、氧气在线监测报警系统采用多组新型高灵敏度进口SF6－O2传感器及温、湿度传感器，当室内SF6及O2的浓度发生微小变化时，传感器立即能响应这一些变化，哪怕SF6浓度在10ppmv也能有效地监测。传感器监测的浓度变化量通过变送器，A／D模块、485通讯模块及单片机控制转换成485通讯数字信号，通过现场RS－485总线将信号送至主控制器内，由主控制器进行数据处理和存储，并判断是否报警，启动风机及远程通讯等功能。

工采网提供SF6、氧气在线监测报警系统中进口SF6－O2传感器及温湿度传感器：红外SF6传感器IR－SF6、 SF6红外传感器WFS－S1－S，氧气传感器KE－25F3，温湿度传感器模块HTW－211

日本Figaro 氧气传感器KE－25F3：GS 氧气传感器KE系列（KE－25F3／KE－25／KE－50）是一种独特的、日本于1985年开发成功的原电池式氧气传感器。其显著特点是使用寿命长，具有优良的化学稳定性，而且不易受CO2的干扰与影响。 KE系列传感器是为了满足各种行业检测氧气的不断增长的需求而开发的，譬如可燃气体检测、生物技术运用、医疗器械运用、住宅用燃气器具等等。

红外六氟化硫传感器（SF6传感器） IR－SF6：IR－SF6系列扩散式SF6 气体传感器是一款基于单光源双波长非色散红外测量技术（NDIR）为原理的气体传感器。该传感器是采用高端红外光源和探测器，选用镀金器件作为光路折返通道，提高了测量精度和稳定性。增加了一些特殊成熟化技术，提高了产品的环境适应性。可广泛应用于电力、石化、食品加工、半导体等行业，适用于泄漏报警、环境保护、工业安全等场合。

瑞士WINFOSS SF6红外传感器WFS－S1－S： SF6红外传感器（WFS－S1－S） 基于双光束双波长红外测量技术及高精度数字处理技术，普遍应用于高压开关GIS室SF6气体泄漏监测（0－100ppm），SF6气体检漏仪（0－50ppm）和SF6纯度分析仪（0－100％）。内部集成完整的漂移自动控制和温度补偿电路。

SF6红外传感器（WFS－S1－S／ WFS－S1－S） 采用双光束非分光红外线（NDIR）检测技术，具有抗其他气体干扰、保养维护简便、稳定性好、自带温度补偿。标准 Modbus ASCII 协议，数字输出和模拟输出可选等优点。

韩国Samyoung 温湿度传感器模块HTW－211，HTW－211是基于HumiChip?的精确可靠的湿度测量传感器。传感器的湿度输出已经温度补偿，并且是线性电压，可直接连接带ADC输入的微计算机。特别设计的成型封装和涂层材料能够确保即使在严苛环境下的耐受性和可靠性。可广泛应用于：智能家居、HCPV控制、工业工序控制 、医疗、汽车、环境监控等诸多领域。

SF6、氧气在线监测报警系统最多可监控环境中64个监测点，也可采用多重主控单元组网控制，并与电站自动化系统进行通讯等功能。对室内SF6浓度、O2的浓度进行有效地监控，极大地提高了无人值守变电站运行的安全性，特别是对日常巡视和维护人员的人身安全得到可靠的保障。