用相对湿度标定湿度限值科学准确

从以下四方面可以看出，用相对湿度来监控SF₆的水分是比较科学而可行的。

1.相对湿度影响着绝缘件的电气性能

如本文介绍的图2-3所示，绝缘件的表面闪络电压是随SF₆中水分的相对湿度而变化的。这是因为绝缘件表层水分子的渗入量和表面吸附量以及受水分子渗入量和附着量影响的绝缘件表面电阻、泄漏电流及沿面闪络特性都与SF₆的相对湿度有关。而SF₆中水分浓度大小不能准确地反映绝缘件沿面电气性能的变化。例如，在夏天虽然测出SF₆中水分浓度大，但是由于水分子热运动从零部件表层脱离，绝缘件表层水分子的渗入量及表面水分附着量并不多，因此其绝缘特性并不随SF₆中水分浓度增大而下降。低温时的情况相反，SF₆中水分浓度下降，也不一定没有问题。只有相对湿度能准确反映绝缘体的受潮程度及电气性能的变化，仅靠某温度时测量的湿度值x不足以判断它对绝缘性能的影响，LW8-40.5开关高湿度时的绝缘试验再次证明了这个论点。

2.用相对湿度监控SF₆水分可不考虑环温的影响

在一个密闭的SF₆容器内，如果与外界没有水分交流，温度的变化只改变容器内水分子在固体元件上的渗入量及附着量以及跟着而变化的SF₆中的水分浓度，而SF₆中水分的相对湿度不会有大的变化，参见表2-6。相对湿度反映了SF₆中绝对水分压与饱和水蒸气压之比，温度升（或降）时，SF₆中的绝对水分压p₁及饱和水蒸气压p_b也跟随升（降），尽管两者变化规律不会完全相等和线性，但是比值RH=p₁/p_b可认为基本相近。这样，利用相对湿度来判断水分对绝缘子闪络特性的影响时，就可以不考虑测RH值时的环境温度了。我们利用40.5kV罐式SF₆断路器作的试验也表明：26.5℃测出湿度281μL/L，算出RH=4.38%，在58.2℃时测出湿度1563μL/L，算出RH=4.52%，在其他几个温度点上得到的RH值为5.46%～8.21%，其中包含测试误差。不同温度下RH变化不大。

表2-6列出了1982和1986年投运的FA型500kV断路器中的两台，在1990～1992年间两次水分测量结果[7]。这两台产品虽然SF₆中的绝对水分压（或水分浓度）相差很大，但是它们在不同季节（环温）下按式（2-5）计算的SF₆相对湿度RH值相近，变化甚小。表2-6所示在不同温度下RH相近的事实，从产品运行角度也证明了用相对湿度来监控SF₆水分可不考虑环温的影响。

表2-6 FA型500kV断路器水分测量值（部分数据）(www.zuozong.com)

3.用相对湿度监控SF₆水分可以不受SF₆额定气压的干扰

按水分浓度X监控SF₆的湿度，对应不同的SF₆额定气压p₂应有不同的X限值（如图2_-4所示）。而按相对湿度监控SF₆湿度时，只需提出一个RH限值，与SF₆额定气压p₂无关。在GIS不同的SF₆额定气压p₂的气室中，不管p₂值是多少，只要SF₆中的RH值相同，那么水分对各气室中的绝缘件性能的影响程度都是相同的。因为相对湿度反映了SF₆中的绝对水分压大小（p₁=RH·p_b），绝对水分压大，水分对绝缘的影响也大，当p₁大到等于p_b而出现绝缘件表面凝露时，产品绝缘性能将产生灾难性的破坏！只要p₁=p_b（亦RH=1），不管GIS中各气室的p₂值是大是小，都逃避不了这一灾难。

4.相对湿度反映了凝露的裕度

图2-3所示的研究试验成果、作者所做的LW8-40.5型SF₆开关验证试验以及产品在电网中运行经验都表明，RH=30%左右是一个界限，超过这个线，产品中绝缘件的电气性能就开始下降，当RH=1时，灾难临头。当RH很小时，也就是SF₆中水分离露点很远，凝露的裕度很大，水分对产品的绝缘性能的影响很小，或者没有。测出了RH值，不用再去考虑环温和SF₆气压的影响，就知道SF₆中水分距凝露点的裕度，将水分监测的问题简化，使水分对产品绝缘性能影响的分析与判断变得科学而准确。