绝缘橡胶片材(厚度2.2 cm)
VAC-V2压差法气体渗透仪
六氟化硫(SF6)气体是目前发现的六种温室气体之一,其对温室效应的影响为二氧化碳的25000倍,且在大气中的寿命约有3400年。现在全球每年生产的六氟化硫气体中,约有一半以上用于电力工业,特别是高压电器制造行业中高压开关设备约占用气量的80%以上。而使用及管理不当或没有按正确的方法对其进行回收、再生处理,导致六氟化硫气体及其在高温电弧作用下或与设备内水分、绝缘材料产生的有毒分解物排放到大气中,给人类赖以生存的环境带来污染和破坏,同时危及电器设备的正常运行和人们身体健康。
因此,如何控制电器内橡胶等绝缘材料对内部六氟化硫的封闭效果,是诸多电器制造行业最为关心的问题。内部橡胶材料对六氟化硫的阻隔性好坏是表征其对内部温室气体密封效果的最为关键的性能指标,橡胶对六氟化硫气体渗透率低(即透过量低)则说明阻隔性高,反之亦然。本文采用VAC-V2压差法气体渗透仪对某电器用橡胶片材进行六氟化硫气体透过量测试,通过详述测试原理、步骤及相关技术标准,为电器制造相关行业提供参考。
本试验采用压差法原理进行六氟化硫气体渗透性能测试,即利用压差法测试仪将试样置于高、低压腔之间,对低压腔抽真空,向高压腔充入一定压力的六氟化硫气体,通过测试低压腔内压力的变化,得到试样的六氟化硫气体渗透系数及透过量,此方法测试量程较宽,适合高阻隔材料低气体透过率的检测。
目前,国内压差法测试六氟化硫气体透过率(23℃标准测试环境)试验可参考GB 1038-2000《塑料薄膜和薄片气体透过性试验方法压差法》此项国家标准。
以压差法原理设计研发,分为上腔(高压腔)与下腔(低压腔)。试验时,将试样置于两测试腔间夹紧,首先对低压腔进行抽真空,然后对整个系统抽真空,当达到规定的真空度后,低压腔关闭,向高压腔内充入一定压力的试验气体,使两测试腔(即试样的两侧)形成恒定压差,试验气体在压力差作用下,从高压腔向低压腔渗透,通过对低压腔内压强的监测,得到试样的各项阻隔性参数。
将六氟化硫气源接入设备端口。
设置参数,将试验温度调整至23℃,将相对湿度调整为0%RH。
打开设备软件,设置试验参数,启动试验。试验参数包括控制参数(试验模式、上腔吹洗时间、上腔压力、试验时间、脱气时间等)和试样参数(编号、类型、面积、厚度等)。
试验结束、数据处理。关闭气源和电源。
样品六氟化硫气体透过率(23℃,0%RH)的测试结果为:气体透过量15.203 cm3/m2·24h·0.1MPa、渗透系数3.9 × 10-14 cm3·cm/cm2·s·Pa。
高压电器相关产品中橡胶材料对六氟化硫气体的阻隔性决定了六氟化硫气体排入外界大气层的体积量,而过多的六氟化硫温室气体易造成大气污染,所以须严格控制六氟化硫气体的透过量。
设备的测试范围为0.05 ~ 50000 cm3/m2•24h•0.1MPa,真空分辨率可达到0.1 Pa。
设备的控温范围为5℃ ~ 95℃,控温精度为±0.1℃;控湿范围为0%RH、2%RH ~ 98.5%RH、100%RH,控湿精度为±1%RH