《SF6N2混合比检测仪技术条件》及编制说明

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号T/CEC

中国电力企业联合会标准

T/CECXXXXX—XXXX

SF6/N2混合气体混合比检测仪技术条件

TechnicalspecificationofSF6/N2mixingratiodetectorforSF6/N2gasmixture

（征求意见稿）

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

中国电力企业联合会发布

目次

前  言.............................................................错误！未定义书签。

SF6/N2混合气体混合比检测仪技术条件.....................................................3

1范围................................................................................3

2规范性引用文件......................................................................3

3术语和定义..........................................................................3

4使用条件............................................................................3

5通用技术要求........................................................................4

5.1外观............................................................................4

5.2电源............................................................................4

5.3基本功能........................................................................4

5.4使用寿命........................................................................4

6性能指标............................................................................4

6.1检测气体........................................................................4

6.2量程............................................................................4

6.3检测流量........................................................................4

6.4响应时间........................................................................4

6.5准确度..........................................................................4

6.6重复性..........................................................................5

6.7绝缘性能........................................................................5

6.8电磁兼容性......................................................................5

6.9外壳防护性......................................................................6

6.10包装运输.......................................................................6

7试验方法............................................................................6

7.1试验环境条件....................................................................6

7.2外观检查........................................................................7

7.3性能试验........................................................................7

7.4绝缘试验........................................................................9

7.5电磁兼容性试验..................................................................9

7.6外壳防护性试验.................................................................10

7.7包装运输试验...................................................................10

8检验规则...........................................................................10

8.1型式试验.......................................................................11

8.2出厂试验.......................................................................11

8.3交接试验.......................................................................12

8.4定期试验.......................................................................12

9标志、包装、运输、储存.............................................................12

9.1标志...........................................................................12

9.2包装...........................................................................12

9.3运输...........................................................................12

9.4储存...........................................................................12

编制说明.............................................................................13

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SF6/N2混合气体混合比检测仪技术条件

1范围

本标准规定了SF6/N2混合气体混合比检测仪的使用条件、通用技术要求、主要性能指标、试验、运输

和储存及安全性等内容。

本标准适用于热导传感器、红外、电化学原理的SF6/N2混合气体混合比检测仪（以下简称检测仪），

其他原理的检测仪可参照执行。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T191-2008包装储运图示标志

GB/T6587-2012电子测量仪器通用规范

GB/T17626.2-2006电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验

GB/T17626.4-2008电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验

GB/T17626.5-2008电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验

GB/T17626.8-2006电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验

GB/T17626.11-2008电磁兼容试验和测量技术电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

SF6/N2混合气体SF6/N2gasmixture

SF6与N2按一定比例（体积比）混合的混合物，以下简称混合气体。

3.2

混合比mixingratio

混合气体中SF6与N2的体积比，通常用SF6占混合气体总体积的百分数表示。

4使用条件

检测仪的使用条件要求如下：

a）环境温度：-10℃~40℃；

-20℃~40℃。

b）相对湿度：15%~90%。

注：1.-10℃~40℃为仪器正常使用温度，-20℃~40℃为低温地区仪器使用温度，需要进行低温性能试

验。

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5通用技术要求

5.1外观

检测仪的外观要求如下：

a）应有铭牌，铭牌应清洁，文字清晰。

b）外壳应无明显毛刺和粗糙不平，各部件接合处应平整。

c）各调节件应能正常调节，各紧固件应无松动。

d）显示屏的显示内容应清晰完整。

5.2电源

采用220V、50Hz交流电源供电或充电电池供电。

如采用充电电池供电，电池应能保证检测仪连续工作不低于10h。

5.3基本功能

检测仪的基本功能要求如下：

a）应具有流量调节、零点与量程校正和温度动态补偿的功能。

b）应能显示检测数据，具有数据存储、查询和输出功能。

c）具有流量、电量的显示和异常报警功能。

5.4使用寿命

检测仪的整机使用寿命不低于8年，其中传感器使用寿命不低于2年。

6性能指标

6.1检测气体

应能检测SF6、N2和O2的含量。

6.2量程

检测气体的量程要求如下：

a）O2：0~1.00%；

b）N2：0~100.00%；

c）SF6：0~100.00%。

6.3检测流量

检测流量不大于500ml/min。

6.4响应时间

响应时间不大于60s。

6.5准确度

检测仪的准确度用示值误差表示，其最大示值误差应满足表1的要求。

表1检测仪的最大示值误差

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检测组分检测范围(%)最大示值误差(%)

SF60~100±0.5

N20~100±0.5

O20~1±0.05

6.6重复性

检测仪的重复性以单次测量的相对标准偏差表示，其重复性应满足表2的要求。

表2检测仪的重复性允许差

检测组分检测范围(%)重复性(%)

SF60~1001

O20~12

6.7绝缘性能

检测仪的绝缘性能应能满足表3的要求。

表3检测仪的绝缘性能

测试部位绝缘电阻工频耐压

有绝缘要求的外部带电端子－外壳

≥100M1500V，1min

电源插头－外壳

6.8电磁兼容性

6.8.1电磁兼容性要求

检测仪的抗扰度应满足表4的要求。

表4检测仪的电磁兼容性要求

部件试验项目应符合的基础标准试验等级性能判据

静电放电GB/T

4级B

（ESD）17626.2-2006

外壳

GB/T

工频磁场5级A

17626.8-2006

GB/T

电压暂降3级B

17626.11-2008

交流电源GB/T

短时中断3级C

17626.11-2008

脉冲群GB/T4级B

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部件试验项目应符合的基础标准试验等级性能判据

17626.4-2008

GB/T

浪涌4级B

17626.5-2008

I/O信号/控制（包括GB/T

功能接地端口的连接脉冲群4级B

线）17626.4-2008

直接与电源相连的GB/T

脉冲群4级B

I/O信号/控制17626.4-2008

6.8.2性能判据

检测仪的电磁兼容性能判据要求如下：

a）判据A：试验时，检测仪在规范限制内性能正常；

b）判据B：试验时，检测仪功能或性能暂时降低或丧失，但能自行恢复；

c）判据C：试验时，检测仪功能或性能暂时降低或丧失，但需要操作者干预或系统复位。

6.9外壳防护性

6.9.1防尘

检测仪应符合GB/T4208-2017中13条款规定的外壳防护等级不低于IP34的要求。

6.9.2防水

检测仪应符合GB/T4208-2017中13条款规定的外壳防护等级不低于IP34的要求。

6.10包装运输

6.10.1性能要求

检测仪应能承受GB/T6587-2012中5.10条款所规定的流通条件等级为2级的包装运输试验。

6.10.2性能判据

检测仪的包装运输性能判据如下：

a）试验后应对包装箱、仪器及附件进行外观检查，包装箱应不出现较大的变形和损伤。仪器及其附

件应不发生变形松脱、涂覆层剥落等机械损伤；

b）试验后受试仪器功能正常。

7试验方法

7.1试验环境条件

试验环境条件要求如下：

a）环境温度：15℃~35℃；

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b）相对湿度：不大于75%；

c）大气压：80kPa~110kPa；

d）检测场所应无影响仪器正常工作的电磁场及干扰气体，并保持通风和采取安全措施。

7.2外观检查

检测仪在试验前应采用目测和手触法进行结构和外观检查，应符合以下要求：

a）检测仪应有铭牌，铭牌应清洁，文字清晰。

b）外壳应无明显毛刺和粗糙不平，各部件接合处应平整。

c）检测仪的各调节件应能正常调节，各紧固件应无松动。

d）显示屏的显示内容应清晰完整。

7.3性能试验

7.3.1试验准备

试验需准备的材料要求如下：

a）SF6气体：纯度（质量分数）≥99.999%；

b）N2气体：纯度（体积分数）≥99.999%；

c）氮中氧气体标准物质，须具有国家标准物质证书，附带检验合格证并在有效使用期内；

d）混合气体配气装置：须具有相关资质单位出具的校准证书；

e）气体管路：聚四氟乙烯材料，或其它不吸附SF6、N2和O2的材料，管路内壁应光滑清洁；

f）管路连接接头：内垫宜用聚四氟乙烯垫片，接头应清洁，无焊剂或油脂等污染物；

g）减压阀：输出压力为0~0.6MPa；

h）秒表：分度值不大于0.1s，具有有效的检定或校准证书。

7.3.2响应时间试验

响应时间试验要求如下：

a）通入N2冲洗管路及检测仪并清零；

b）将SF6、N2、O2含量分别为30%、69.2%、0.8%的样气通入检测仪，读取三种气体组分的稳定示

值后，撤去样气；

c）通入N2，使检测仪O2、SF6示值为零；

d）再次通入上述浓度的样气，记录从通入样气开始到各组分示值达到稳定值90%的时间；

e）重复步骤c）、d）3次，计算3次测量结果的算术平均值作为检测仪的响应时间。

7.3.3准确度试验

准确度试验要求如下：

a）检测仪通电预热稳定后，按检测仪使用说明书要求，用N2冲洗气体管路和检测仪15min，对有软

件置零功能的检测仪清零，通入一组混合气体对检测仪进行校准。

b）采用标准气体稀释装置，按表5的气体含量（试验时根据情况可在±10%内调整）配制混合气体，

通入检测仪。待示值稳定后，读取检测仪示值。通常示值稳定时间不超过5min。

表5准确度试验气体浓度参考值

组分SF6N2O2

10900

浓度参考值（%）

27.572.50

7

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30700

32.567.50

35650

37.562.50

70300

32.567.40.1

32.467.40.2

32.367.30.4

32.267.20.6

32.167.10.8

32671

c）按式（1）计算仪器的示值误差。

CC-C

s................................................................................(1)

式中：△C——示值误差；

C——每种浓度3次示值的算术平均值，%；

标准气体浓度值，；

CS——%

d）判定检测结果是否满足6.5条的要求。

7.3.4重复性试验

a）用气体稀释装置配置SF6、N2、O2浓度分别约为32.2%、67.2%、0.6%的混合气体通入检测仪，待

读数稳定后记录检测仪示值；用N2冲洗检测仪。重复测量6次。

）重复性以单次测量的相对标准偏差表示。按式计算仪器的重复性。

b(2)sr

6

(CC)2

1i

si1100%............................................................(2)

rC61

式中：Ci—仪器第i次测量的示值，%；

C—仪器示值的算术平均值，%；

c）判定检测结果是否满足6.6条的要求。

7.3.540℃的性能试验

a）在室温条件下，将检测仪按正常放置位置放入试验箱内，不包装，不接通检测仪电源。

b）启动试验箱，以不大于1℃/min的升温速率，使试验箱内温度升至40℃±3℃后保持2h，接通检测

仪电源，使检测仪处于正常工作状态，预热10min。

c）按照7.3.3的试验方法从表5中选取3组含O2的混合气体进行试验，示值观察时间不超过7min。

d）试验结束后，关掉检测仪电源；将试验箱温度逐渐降至室温条件，温度变化率不大于1℃/min。

e）检测仪应有足够的恢复时间使其达到温度稳定状态，最少为1h。

f）判定检测结果是否满足6.5条的要求。

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7.3.6-10℃的性能试验

a）在室温条件下，将检测仪按正常放置位置放入试验箱内，不包装，不接通检测仪电源。

b）启动试验箱，以不大于1℃/min的降温速率，使试验箱内温度降至-10℃±3℃后保持2h，接通检测

仪电源，使检测仪处于正常工作状态，预热30min。

c）按照7.3.3的试验方法从表5中选取3组含O2的混合气体进行试验，示值观察时间不超过7min。

d）试验结束后，关掉检测仪电源；将试验箱温度逐渐升至室温条件，温度变化率不大于1℃/min。

e）检测仪应有足够的恢复时间使其达到温度稳定状态，最少为1h。

f）判定检测结果是否满足6.5条的要求。

7.3.7-20℃的性能试验

a）在室温条件下，将检测仪按正常位置放入试验箱内，不包装、不接通检测仪电源。

b）启动试验箱，以不大于1℃/min的降温速率，使试验箱内温度降至-20℃±3℃后保持2h，接通检测

仪电源，使检测仪处于正常工作状态，预热30min。

c）按照7.3.3的试验方法从表5中选取3组含O2的混合气体进行试验，示值观察时间不超过7min。

d）试验结束后，关掉检测仪电源；将试验箱温度逐渐升至室温条件，温度变化速率不大于1℃/min。

e）检测仪应有足够的恢复时间使其达到温度稳定状态，最少为1h。

f）判定检测结果是否满足6.5条的要求。

7.4绝缘试验

7.4.1绝缘电阻试验

a）在通常环境条件下，用1000V绝缘电阻测试仪检测其绝缘电阻，需检测的部位包括：

1）有绝缘要求的外部带电端子与外壳之间；

2）电源插头与外壳之间（电源开关置于“开”的位置，不接通电源）。

b）判定检测结果是否满足6.7条的要求。

7.4.2绝缘耐压试验

a）用绝缘耐压试验装置对检测仪的检测部位施加50Hz、1500(+10%)V的交流电压，持续1min，观察

并记录试验中所发生的各种现象。

需检测的部位包括：

1）有绝缘要求的外部带电端子与外壳之间；

2）电源插头与外壳之间（电源开关置于“开”的位置，不接通电源）

b）试验后，对检测仪进行通电，检查其工作状态。

c）试验期间上述部位不应发生放电或击穿现象，试验后检测仪功能应正常。

7.5电磁兼容性试验

7.5.1静电放电抗扰度试验

按照GB/T17626.2-2006中8.3条款的规定和方法进行试验，要求如下：

a）检测仪在正常工作状态；

b）接触放电或空气放电；

c）在外壳和工作人员经常可能触及的部位；

d）试验电压：接触放电8kV，空气放电15kV；

e）正负极性放电各10次，每次放电间隔至少1s；

f）试验结果应满足6.8中的性能判据要求。

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7.5.2电快速瞬变脉冲群抗扰度试验

按照GB/T17626.4-2008中8.2条款的规定和方法进行试验，要求如下：

a）检测仪在正常工作状态；

b）试验电压：电源端口4kV，数据端口2kV；

c）试验结果应满足6.8中的性能判据要求。

7.5.3浪涌（冲击）抗扰度试验

按照GB/T17626.5-2008中8.2条款的规定和方法进行试验，要求如下：

a）检测仪在正常工作状态；

b）试验电压：4kV；

c）试验结果应满足6.8中的性能判据要求。

7.5.4工频磁场抗扰度试验

按照GB/T17626.8-2006中8.2条款的规定和方法进行试验，要求如下：

a）检测仪在正常工作状态；

b）磁场强度：100A/m；

c）试验结果应满足6.8中的性能判据要求。

7.5.5电压暂降、短时中断抗扰度试验

按照GB/T17626.11-2008中8.2条款的规定和方法进行试验，要求如下：

a）检测仪在正常工作状态；

b）电压暂降试验按照下列试验等级依次进行：0%持续时间0.5周期、0%持续时间1周期、40%持续时间

10周期、70%持续时间25周期、80%持续时间250周期；

c）短时中断试验的试验等级和持续时间：0%持续时间250周期；

d）试验结果应满足6.8中的性能判据要求。

7.6外壳防护性试验

7.6.1防尘试验

按照GB/T4208-2017中13.2条款的要求和方法进行试验，试验结果满足5.7.1的要求。

7.6.2防水试验

按照GB/T4208-2017中14.2条款的要求和方法进行试验，试验结果满足5.7.2的要求。

7.7包装运输试验

a）按照GB/T6587-2012中5.10.2条款的规定和方法，对检测仪进行流通条件等级为2级的包装运

输试验；

b）试验结果满足5.8的要求。

8检验规则

表6检测仪检验项目

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序号检验项目技术要求试验方法型式试验出厂试验交接试验定期试验

1外观检查5.17.2●●●●

8响应时间试验6.47.3.2●●●●

9准确度试验6.57.3.3●●●●

11重复性试验6.67.3.4●●●●

性能试验

1240℃的性能试验6.57.3.5●○○○

13-10℃的性能试验6.57.3.6●○○○

14-20℃的性能试验6.57.3.7●○○○

15绝缘电阻6.77.4.1●●○

绝缘试验

16绝缘耐压试验6.77.4.2●●○

静电放电抗扰度试

236.87.5.1●○○

验

电快速瞬变脉冲群

246.87.5.2●○○

抗扰度试验

电磁兼容浪涌（冲击）抗扰度

256.87.5.3●○○

性试验试验

工频磁场抗扰度试

266.87.5.4●○○

验

电压暂降、短时中断

276.87.5.5●○○

抗扰度试验

28外壳防护防尘试验6.9.17.6.1●○○

性试验

29防水试验6.9.27.6.2●○○

21包装运输振动试验6.107.7●○○○

试验

22自由跌落试验6.107.7●○○○

注：●表示规定必须进行的检验项目；表示选择进行的检验项目；○表示可不进行的检验项目。

8.1型式试验

当出现下列情形之一时，应进行检测仪型式试验，检验项目见表6：

a）新产品定型；

b）产品设计、工艺材料、元器件有较大改变，可能影响产品性能时；

c）国家技术监督机构或受其委托的技术检验部门提出型式试验要求时。

8.2出厂试验

每台产品出厂前，在正常试验条件下厂家应逐台按规定进行检验，检验项目见表6。试验合格后方可

出厂使用。

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8.3交接试验

每台新采购产品应用前，在正常试验条件下应逐台按规定进行检验，检验项目见表6。试验合格后方

可应用。

8.4定期试验

每年应进行一次定期试验，检验项目见表6。

9标志、包装、运输、储存

9.1标志

9.1.1每台仪器应有明晰的标志，并应包括下列内容：

a）仪器型号；

b）产品名称；

c）制造厂名称；

d）仪器参数；

e）出厂年月及编号；

f）仪器重量。

9.1.2包装箱上应有下列标志：

a）发货厂名、产品名称、型号；

b）包装箱外形及毛重；

c）包装箱外面书写“防潮”、“小心轻放”、“不可倒置”等字样；

d）包装箱的标志应符合GB/T191的要求。

9.2包装

9.2.1产品包装前，应检查下列内容：

a）产品的合格证书、产品说明书、出厂试验报告、装箱清单、附件、备品备件齐全；

b）产品外观无损伤；

c）产品表面无灰尘。

9.2.2产品应有内包装和外包装，包装应有防尘、防雨、防水、防潮、防震等措施。

9.3运输

产品应适用于陆运、空运、水（海）运，运输装卸按包装箱上的标准进行操作。

9.4储存

产品储存应符合下列要求：

a）包装好的仪器应存贮在环境温度为-40℃～+60℃、湿度不大于85%的库房中，室内无酸、碱、盐及

腐蚀性、爆炸性气体，不受灰尘雨雪的侵蚀。

b）每次检测工作结束后，应清洁电化学传感器后储存。

c）若长期储存，每隔3～6个月开机检查。

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SF6/N2混合气体混合比检测仪技术条件

编制说明

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目次

1编制背景............................................................................9

2任务来源............................................................................9

3编制主要原则........................................................................9

4主要工作过程.......................................................................10

5标准结构和内容.....................................................................10

6条文说明...........................................................................11

7与其它标准文件的关系...............................................................11

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1编制背景

六氟化硫（SF6）气体因其具有优异的绝缘和灭弧性能，被广泛应用于电气设备中，但SF6气体温

室效应是CO2的23900多倍，在空气中能够存在3200多年，是《京都议定书》禁止排放的6种温室气

体之一。随着国内外对SF6温室气体减排的重视，国内电网公司一直致力于减少SF6等温室气体使用和

排放等相关技术的研究。近年来，国内外科研机构开始研究混合绝缘气体的绝缘和灭弧特性，尝试应用

混合绝缘气体替代纯SF6气体，如果在不使电气设备绝缘性能明显降低的情况下，在GIS母线和GIL

中使用SF6/N2混合气体，可显著降低SF6使用量，同时降低设备生产成本，对加强节能减排和实现低碳

发展具有重要意义。

2016年起，国家电网公司运检部组织中国电科院、网省公司、GIS设备及相关仪器仪表厂家开展

了SF6/N2混合气体GIS母线和GIL应用技术研究，从理论、产品研制、试验、运维等方面开展了研究

工作。国内外GIS设备厂家积极配合，开展产品的研制和试验工作，混合气体GIS母线在设备结构不

变的情况下采用SF6/N2混合气体绝缘（SF6:N2=30%:70%），通过适当提高气体压力保证产品绝缘强度不

降低。截至2017年底，共有8个厂家的18类GIS产品通过型式试验和中国机械工业联合会主持的技

术鉴定，鉴定委员会一致认为产品具有SF6气体用量少、环保性能好的优点，技术水平达到国际先进水

平。混合气体现场充补气装置、混合比检测仪、密度继电器及现场校验装置、混合气体回收装置均有超

过3个厂家的产品通过了相应的性能试验，满足现场应用要求。2017年底，国家电网公司选取8座变

电站开展混合气体GIS母线试运行工作，涵盖平高、西开、泰开、新东北、思源和长高6家制造厂8

类产品，其中220kV变电站4座，110kV变电站4座。

SF6/N2混合气体混合比检测仪是SF6/N2混合气体绝缘GIS母线和GIL产品研制、试验和运行阶段

的关键仪器，有必要制定SF6/N2混合气体混合比检测仪技术条件，指导检测仪的产品研制、试验和应

用。

2任务来源

本标准依据《关于印发2018年第一批中国电力企业联合会标准制订和英文版翻译