简述SF6密度表和密度继电器原理

SF6继电器作为近代发展起来的新型高压电气开关设备，以其优越的性能、安全可靠、维护方便和使用寿命长等优势，在电力系统中得到了广泛的应用，但是有很多同事对SF6断路器的关键部件SF6气体压力表、密度表、密度继电器的知识仍然欠缺，给安装、检修等工作带来一些困难，甚至会影响工作质量，对运行中的设备一些本属于正常状态的现象产生误解。本文主要介绍SF6气体密度继电器及其工作原理。

一、SF6气体密度继电器介绍

SF6密度指的是指某一特定物质在特定条件下单位体积的质量。而SF6密度继电器是一种用于测量SF6气体密度的电器设备。SF6(六氟化硫)气体广泛应用于高压输电设备中，如变电站和开设备。SF6密度继电器可以监测SF6气体的密度并输出电信号，以便实时监控设备的工作状况，并在设备密度异常时进行报警。

二、SF6气体密度继电器的工作原理

  1.当密度表没有安装使用时，如果环境温度是20℃，，指针2指向0MP，但如果环境温度不是20℃时，因为双层金属带3是按照环境温度与20℃的差进行补偿的，所以，当环境温度高于20℃时，双层金属带3伸长，其下端将向5的方向发生位移，带动齿轮机构和指针2向密度或压力指示值减小的方向移动，指针2的读数小于0MP；否则，当环境温度低于20℃时，齿轮机构和指针2将向密度或压力指示值增大的方向移动，指针2的读数大于0MP。

  2.当向断路器充SF6气体的过程中，随着气体压力的逐步升高，弹性金属曲管1的端部向4的方向发生位移，双层金属带3始终按20℃进行补偿，也随着向4的方向发生位移，带动齿轮机构和指针2向密度或压力指示值增大的方向移动，其指示值变大。密度表或压力表的指示值不仅与压力有关，而且还与温度有关。在对断路器充SF6气体过程中，由于SF6气体突然膨胀降压，温度一般由环境温度降至0℃以下，双层金属带3始终按20℃进行补偿，而不能对SF6气体的实际温度与环境温度之间的温差进行补偿，所以，在这种情况下，密度表的指示值即不能代表SF6气体的实际温度下的密度或压力值，也不能代表环境温度下的密度或压力值，更不能代表20℃时的密度或压力值。

  3.当断路器充入SF6 气体后，等待一段时间，使SF6断路器内部温度升高至与外部环境温度达到平衡后，调整SF6气体至额定密度或压力值，这时，不管SF6气体受环境温度的影响使其压力增大还是减小，由于双层金属带的温度补偿作用，密度表的指针始终指向20℃时的额定压力或密度值不变。

  4.当断路器退出运行后，如果断路器内部SF6气体的温度与外部环境温度达到平衡时，其指示的密度或压力值将不随外部环境温度的变化而变化。由于双层金属带3随环境温度升高而伸长，其下端向5的方向移动，那么，两者的变化量完全抵消，其结果是指针的指示值不变，即：自动折算到20℃时的密度或压力值保持不变，反之，当环境温度降低时，指针的指示值也保持原来的密度或压力值不变。

  5.当环境温度变化时，由于双层金属带会根据环境温度的差异进行补偿，使得指针的指示值不随外部环境温度的变化而变化。当环境温度升高时，指针的指示值不变，即自动折算到20℃时的密度或压力值保持不变；反之亦然。这种工作原理确保了SF6密度继电器能够准确监测SF6气体的密度变化，从而保护电力系统的安全运行。

综上所述，SF6密度继电器通过测量SF6气体的密度来监控设备的工作状况，并在设备密度异常时进行报警。它使用机械电子组件将位移转换成电信号，并通过信号处理和报警功能实现设备的保护。SF6密度继电器在高压输电设备中具有广泛的应用，对于保证设备的安全和可靠运行至关重要。