Cómo probar el gas SF6

Es importante probar el gas SF6 dentro del GIE (Equipo con aislamiento de gas) porque garantiza la seguridad del operador y protege el equipo de daños. Cuando se toma una muestra de gas SF6 de un equipo, se compara con las especificaciones del fabricante para verificar si el gas y el equipo se encuentran en un rango aceptable de salud. Si no está seguro de si el equipo tiene contaminantes, lo más seguro es asumir que sí los tiene. Cualquier evento de arco (que genere calor > 380 °F) creará subproductos; por lo tanto, todos los operadores que trabajen en GIE que se haya instalado previamente deben seguir todas las precauciones de seguridad recomendadas.

Métodos de prueba de gas SF6

Hay tres métodos comúnmente utilizados para probar el gas; pruebas in situ utilizando un analizador a nivel de campo, análisis de laboratorio y monitoreo en línea. Especificaciones del fabricante, requisitos gubernamentales/organizacionalesy otros factores determinarán qué método se utilizará. Cada método tiene distintos grados de precisión, eficiencia y costos que hacen que elegir el método correcto sea importante. A los efectos de este artículo, nos centraremos en el uso de un analizador a nivel de campo.

Evitar contaminantes

Antes de profundizar en cómo realizar una prueba, es importante dar un paso atrás y observar cómo manejar adecuadamente el SF6 que se está analizando. Recuerde, los resultados del análisis serán tan buenos como la muestra que proporcione al dispositivo de medición. Dado que casi todo con lo que trabajamos contiene agua, gran parte de la atención se centrará en evitar este contaminante.

Usar los materiales correctos es vital para obtener una muestra de humedad precisa. En términos generales, los materiales normalmente utilizados para manipular SF6 no tienen un impacto en la pureza ni en el muestreo de subproductos del arco. Si bien está bien manipular SF6 con piezas que contienen caucho, como mangueras, es una fuente importante de contaminación por humedad para los pequeños volúmenes de SF6 utilizados para el análisis y DEBE evitarse. Las mangueras de muestreo suelen estar hechas de un material tipo teflón con accesorios de acero inoxidable. También es importante que los reguladores utilizados contengan diafragmas de acero inoxidable, Hastelloy o latón. Algunos errores de manipulación comunes también pueden tener un impacto negativo. Esto incluye:

• Manejo inadecuado de equipos de muestreo, mangueras y accesorios. El sudor de los dedos de alguien que llega a la superficie de un accesorio puede provocar un aumento masivo de humedad.
• Las fugas en una manguera o accesorio también pueden introducir humedad en una muestra. En determinados dispositivos, esto también puede provocar una reducción de la pureza del gas.
• Realizar pruebas cuando la temperatura ambiente es demasiado baja puede generar lecturas secas falsas.

Antes de comenzar, ¿su dispositivo funciona correctamente?

Ya sea revisando folletos de nuevos dispositivos o intentando verificar que las unidades existentes funcionan correctamente, es muy importante comprender las especificaciones de cada tipo de sensor que utiliza un analizador. Las tolerancias de cada tipo transmiten lo que se espera al medir con un valor conocido. Nuestros “valores conocidos” son gases certificados que se utilizan para verificar el funcionamiento adecuado de equipos de prueba de cualquier tipo. Cabe señalar que estos gases también tienen tolerancia. En la mayoría de los certificados verá “Resultados analíticos” y + 2% a 10% del resultado mostrado. Consulte la hoja de muestra a continuación:

Veamos algunos ejemplos de algunas tolerancias de sensores anunciadas y cuál debería ser la lectura resultante en el dispositivo si se mide con un gas de calibración:

Porcentaje de volumen de gas (%)

Tolerancia del sensor anunciada: + 0.5%

• Prueba de ejemplo: Cilindro de gas de calibración certificado en SF₆ Porcentaje de volumen de 98,00 %. Las lecturas en el dispositivo deben estar entre 97,5% y 98,5%. Si las lecturas están fuera de este rango, entonces su sensor necesita servicio.
  

Productos de descomposición (SO2, HF, CF4, H2S, CO, etc.) (ppmV)

Tolerancia del sensor anunciada: + 2% Lectura a escala completa, rango de 0 a 500 ppmV

• Prueba de ejemplo: Cilindro de gas de calibración certificado a 200 ppmv SO2. En 2% (de 500), la tolerancia de su sensor es ±10 ppmV. Entonces, si prueba el sensor con ese gas de calibración y no lee dentro de 190-210 ppmV, el sensor está fuera de tolerancia.

H2O (Punto de rocío °C)

Tolerancia del sensor anunciada: + 2°C con rango de -60ºC a ±20ºC

• Prueba de ejemplo: Cilindro de gas de calibración certificado a -36ºC. Su analizador necesita leer entre -34ºC y -38ºC. Si no lee dentro de esos límites, el sensor está fuera de tolerancia.
  
  
  *Nota que muchos analizadores utilizan ppmV en lugar de punto de rocío. Estas dos unidades comparten una relación no lineal y puede utilizar el siguiente cuadro para realizar conversiones entre las dos:

Pruebas en el GIE

Una vez que haya confirmado que su analizador está funcionando correctamente, es hora de conectarlo al compartimiento de gas del GIE y realizar una prueba. Aquí hay un extracto gratuito de nuestro Entrenamiento en linea que demuestra cómo operar correctamente un analizador de SF6:

Prueba de un cilindro de gas SF6

Si bien los métodos para probar SF₆ Los cilindros y los disyuntores son iguales, el comportamiento de la humedad en cada uno es drásticamente diferente. En un interruptor, el gas siempre está en forma de vapor, por lo que las lecturas tenderán a ser bastante estables y repetibles. En un cilindro, sin embargo, ocurre lo contrario. Los cilindros generalmente contienen tanto líquido como vapor. La porción de vapor encima del gas licuado se denomina cabeza o espacio de vapor.

La humedad tiende a quedarse en el espacio libre dentro de las botellas. Esta es la razón principal por la que existen dos estándares diferentes para el SF6 en cilindros, uno para líquido (ASTM) y otro para las fases de vapor (CIGRE). Los dispositivos a nivel de campo no pueden realizar pruebas desde la fase líquida, por lo que se deben utilizar estándares que se apliquen al espacio de cabeza.

Al probar el espacio de vapor, la primera prueba normalmente será la más húmeda. Cada prueba posterior realizada en secuencia será más seca con cada prueba. Esto sucede por dos razones: 1) SF seco₆ está vaporizando y diluyendo los niveles de humedad. 2) se produce una tremenda pérdida de energía cuando SF₆ se vaporiza provocando una caída de temperatura que hace que la humedad se condense y luego se congele.

Consejos generales

Analizadores de gas con sistemas Pump Back:

• La función de bombeo de retorno solo funciona hasta un máximo de 145 psig
• No puede bombear nuevamente a cilindros con SF6 licuado en su interior.
• Los reguladores sólo permiten que el gas fluya en una dirección. No es posible bombear nuevamente a través de un regulador.
• Antes de bombear gas de muestra nuevamente a un interruptor, asegúrese de que no se necesiten pruebas adicionales ese día. Volver a probar el SF6 después de bombear nuevamente dará como resultado una lectura de humedad incorrecta, normalmente un aumento brusco. Solo se introduce una pequeña cantidad de humedad, pero el gas tarda un tiempo en volver a homogeneizarse. Espere al menos 24 horas.
• Los analizadores con función de bombeo posterior contienen de 2 a 3 muestras. Si es necesario realizar pruebas adicionales con el mismo volumen de gas, tenga disponible una bolsa de recuperación de gas para vaciar el dispositivo antes de volver a bombear.

Otras notas generales:

• No utilice sellador de roscas líquido/Loctite en ningún accesorio utilizado para tomar muestras de SF6. La liberación de gases químicos puede dañar el equipo de prueba.
• Es normal que los valores de humedad disminuyan en los cilindros cuando se realizan varias pruebas seguidas. Esto se debe al enfriamiento del gas durante la vaporización y al ingreso de gas muy seco al espacio de vapor.
• Asegúrese siempre de que su dispositivo esté cargado antes de dirigirse a un lugar de trabajo.
  
  
  ¿Confundido? ¿Necesita equipo, capacitación o asesoramiento? Contactanos en ventas@gasquip.com para que podamos ayudar!