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六氟化硫气体常见单位换算过程

发布时间：2015-07-20 来源：jsydl 浏览次数：138次

六氟化硫气体常见单位换算
GIS、SF6断路器、SF6互感器等设备中均会充一定压力（密度）的SF6气体，国内行业内使用的压力单位为Mpa，而欧洲、日本合资厂家经常会使用bar和psi等气体压力单位，会给大家造成一定的困扰。韦弗斯小编收集几个单位的换算公式，罗列出来，供大家参考。

工程上常用的是兆帕（MPa）：1MPa=1,000,000Pa。
1个标准大气压力=1.00336×0.098MPa=0.10108MPa≈0.1Mpa。
1bar=0.1MPa
压力的法定单位是帕斯卡（Pa）：1Pa=1N/㎡（牛顿/平方米）。
压力单位换算：
1MPa=1000kPa， 1kPa=10mbar=101.9716 mmH2O = 4.01463imH2O
10mWC＝1bar＝100kPa，bar 巴 = 0.987 大气压 = 1.02 千克/平方厘米 = 100 千帕 = 14.5 psi
1psi=6.895kPa=0.06895bar ，1兆帕 (MPa)=145磅/英寸2(psi)=10.2千克/厘米2(kg/cm2) =10巴(bar)=9.8大气压(atm)
1磅/英寸2(psi)=0.006895兆帕 (MPa)=0.0703千克/厘米2(kg/cm2) =0.0689巴(bar)=0.068大气压(atm)
1巴(bar)=0.1兆帕 (MPa)=14.503磅/英寸2(psi)=1.0197千克/厘米2(kg/cm2) =0.987大气压(atm)
1大气压(atm)=0.101325兆帕 (MPa)=14.696磅/英寸2(psi)=1.0333千克/厘米2(kg/cm2) =1.0133巴(bar)
注：PSI英文全称为Pounds per square inch。P是磅pound，S是平方square，I是英寸inch。把所有的单位换成公制单位就可以算出：1bar≈14.5psi , 欧美国家常使用 psi。

应用状态参数曲线图可以较方便地计算六氟化硫的状态参数，以及求取液化或固化的温度。
1.计算断路器内六氟化硫气体的充气体积
例如，某六氟化硫断路器，在20℃时工作压力为0.45 MPa，（表压），六氟化硫气体充装量为31kg，求断路器内部充气体积。

在20℃时工作压力0.45 MPa，则绝对压力为0.55 MPa，由20℃，0.55 MPa压力，查得图1-4歇直线簇中工作点S，估算这条经过S点的平行于斜直线簇的斜线的密度是35kg/ m3

则六氟化硫断路器的充气体积为：31/35=0.886 m3。
2.求六氟化硫断路器内部充气压力随外界温度变化而变化的允许范围
例如，在20℃时，上述充气工作压力为0.45 MPa，绝对压力为0.55 MPa的六氟化硫断路器。在环境温度升至30℃，若保持密度=35 kg/ m3不变，沿此斜线在图1-4的S点右侧查得30℃时，绝对压力为0.58 MPa，工作压力则为0.48MPa。而在温度降至－10℃时，沿密度=35 kg/ m3斜线可以在S点左侧查出-10℃时，绝对压力为0.49 Mpa，工作压力为0.39MPa。结果表明，外界温度在－10℃到30℃之间变化时，六氟化硫断路器的工作压力可以在0.39 MPa到0.48 MPa之间变化。（20℃时充气压力0.45 MPa）。

3.了解不同工作压力下六氟化硫气体液化时的温度
上例中的六氟化硫断路器，20℃时工作压力0.45 MPa，密度=35 kg/ m3，工作点S，过S点的斜线交与AMB曲线于T点，此点温度t=－33℃，相应的工作压力为0.35 MPa。即此断路器中六氟化硫气体，在－33℃时开始液化。T点表示温度下降而出现凝结的液化点。

六氟化硫气体一旦开始液化，随温度继续下降，六氟化硫气体不断凝结成液体，气体的密度不再保持常数而是不断减小，而且气体的压力下降得更快。温度降到液化点并不表示全部气体立刻被凝结成液体，只是凝结的开始。但当温度继续降低，气体的压力、密度下降更快时，六氟化硫气体的绝缘、灭弧性能都迅速下降，所以六氟化硫断路器不允许工作温度低于液化点。

从曲线AMB可以看出，六氟化硫断路器工作压力（指表压）越高，液化温度越高。液化温度与断路器的工作压力有关。若按液化温度不高与－20℃计算，相应的在20℃时的绝对压力不应高与0.82 MPa，工作压力（表压）不应高于0.72 MPa。

断路器工作压力很低时，温度下降时可能不出现液化而直接凝成固体。
可知SF6型断路器的使用环境条件为-30℃～+40℃，额定压力0.45MPa，闭锁压力0.4MPa，分析结果也可以用玻义耳-马略特气体状态方程PV/T=P1V1/T1进行计算验证。其中：P为压力；V为体积；T为温度(绝对温度) ；P1为变化后压力；V1为变化后体积；T1为变化后温度。　当体积不变，SF6气体压力随着温度的变化而变化，可计算出LW8-35型断路器的SF6气体压力变化值，将参数代入式中得： P1=P×T1/T0.45MPa×(273℃-39℃)/(273℃+20℃)=0.36MPa 　当SF6气体温度由20℃变至-39℃时，SF6气体压力由0.45MPa变至0.36MPa，已经低于闭锁压力0.4MPa了。

国内六氟化硫的常用规格：8L/10kg、15L/20kg以及40L/50kg装，常见纯度有一下几种：99.99%、99.995%以及99.999%的。纯度越高的六氟化硫气体杂质含量越低。