SF6密度继电器工作原理
SF6断路器中的SF6气体是密闭在断路器内的，相当是密封在一个固定不变的容器内，其在一定温度下的SF6气体压力可以代表SF6气体的密度，通常以20℃时的SF6气体压力作为密度标准值。而密度继电器作为在线实时监测断路器密度的正常压力，其不应受环境温度的变化而变化，为了辨别断路器内的SF6气体是由于气体泄漏还是受环境温度影响而变化，就需要有一个温度补偿的元件，以可靠反映断路器内的SF6气体工作压力，并通过电接点来控制和保护断路器。
SF6气体密度继电器结构
它主要部件为2个波纹管，1处的与断路器内的气体连接，2处的与3一个小的标准SF6气体包连接。两个波纹管的另一头与5为中心支点的杠杆连接，杠杆带动4微动开关。C1-L1接点是SF6气体降低发出补气报警的电触点，C2-L2是SF6气体降低至闭锁压力值时而使断路器闭锁拒动的电触点。其关键的温度补偿作用，主要在这个标准SF6气体包与杠杆的平衡作用来实现，标准SF6气体包内的压力设定在20℃断路器规定的额定压力，其所处的环境温度与外界相当，当1处波纹管连接的断路器内的气体受环境温度，升高而压力增大时，会驱动杠杆6向上运动，但标准气包同样也受外界温度的影响压力增大向上运动，这就保持了杠杆的平衡，起到了温度补偿的作用。通过两侧压力的比较，若趋于平衡，微动开关不动作，若存在漏气故障，当达到一定值是其杠杆带动微动开关电触点，实现其发信号和闭锁功能。就目前较普遍使用的机械非指示密度继电器和机械指示密度继电器均是这样的结构。
SF6气体密度继电器功能
1）监测断路器内部的SF6气体压力；
2）区分导致的气体压力下降的原因是环境温度降低还是气体泄漏；
3） 当环境温度降低导致压力下降时，系统不应动作；
4）当因气体泄漏导致压力下降时，应及时的发出报警信号，以提醒运行人员进行气；
5）气体泄漏严重时闭锁断路器的跳合闸，以避免在压力不足的情况下跳闸造成断路器爆炸。
SF6密度继电器的基本技术参数要求
测量范围：-0.1/+0.5MPa；-0.1/+0.9MPa；
精 确度等级：环境温度+20℃时精 确度为满量程的+1%；
环境温度：-20℃~+60℃时精 确度为满量程的±2.5%；
电接点类型：磁助式、电子式、电感式；
环境温度：-20℃~+65℃；
补偿温度：-20℃~+60℃；
防护等级：IP54―IP65。
SF6密度继电器的维护管理
开展定期的SF6密度继电器校验及其必要性
断路器本身发生气体泄漏的机率很小，年泄漏率小于1％，这对SF6密度继电器的密度值不会有明显影响，故其不常动作。这样其内部的精 细的机械零件会出现动作不灵活或触点接触不良的情况，特别是随温度变化的气体压力需要进行温度补偿时而不能可靠动作，其会造成指示的偏差错误甚至接点闭合误动而发出错误的信号。我国的行业标准《电气设备预防性试验规程》和电网公司《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》中也明确规定SF6密度继电器应定期进行校验，避免因密度继电器自身原因，发生指示错误或误动作等影响电力系统的安全稳定。作为重要的表计，《中华人民共和国强制检定的工作计量器具目录》也规定为强制检定仪表。
校验SF6密度继电器安全技术措施
1）办理工作票，在断路器停运状态下进行校验；
2）了解断路器气体管路的布置，清楚校验时需开关的阀门；
3）具有自逆阀门的SF6密度继电器，可直接写下校验，其自逆阀自动关闭不会发生漏气；
4）校验仪器与断路器管路连接的接头应对应配合，检测有无漏点，以确保校验的准确性；
5）对SF6密度继电器应进行报警、闭锁回路动作检查试验；
6）必要时工作人员应配戴橡胶防护手套。在封闭的SF6电气设备室中，应配戴防毒面具。
SF6断路器是电力系统中已经被广泛的应用的电器。而其可靠运行也成为电力系统稳定供电的重要保障之一。SF6密度继电器是在安装在SF6开关上用来监测SF6气体密度变化的唯 一手段。因此SF6密度继电器的好坏直接关系着断路器是否能够正常运行。通过对SF6密度继电器的定期检查和校验，使断路器的SF6介质长期保持良好的工作状态。
sf6密度表和sf6密度继电器的区别？
所谓密度，是指某一特定物质在特定条件下单位体积的质量。sf6断路器中的sf6气体是密封在一个固定不变的容器内的，在20℃时的额定压力下，它具有一定的密度值，在断路器运行的各种允许条件范围内，尽管sf6气体的压力随着温度的变化而变化，但是，sf6气体的密度值始终不变。因为sf6断路器的绝缘和灭弧性能在很大程度上取决于sf6气体的纯度和密度，所以，对sf6气体纯度的检测和密度的监视显得特别重要。如果采用普通压力表来监视sf6气体的泄漏，那就会分不清是由于真正存在泄漏还是由于环境温度变化而造成sf6气体的压力变化。为了能达到经常监视密度的目的，国家标准规定，sf6断路器应装设压力表或sf6气体密度表和密度继电器。压力表或sf6气体密度表是起监视作用的，密度继电器是起控制和保护作用的。
了解sf6密度表和sf6密度继电器
在sf6断路器上装设的sf6气体密度表，带指针及有刻度的称为密度表；不带指针及刻度的称为密度继电器或密度压力开关；有的sf6气体密度表也带有电触点，即兼作密度继电器使用。它们都是用来测量sf6气体的专用表计。
sf6气体密度表的结构原理
sf6气体密度表主要由弹性金属曲管、齿轮机构和指针、双层金属带等零部件组成，实际上是在弹簧管式压力表机构中加装了双层金属带而构成的。空心的弹性金属曲管与断路器相连，其内部空间与断路器中的sf6气体相通，弹性金属曲管的端部与起温度补偿作用的双金属带铰链连接，双层金属带与齿轮机构和指针机构铰链连接。
sf6气体密度表的工作原理
1.当密度表没有安装使用时，如果环境温度是20℃，，指针指向0mp，但如果环境温度不是20℃时，因为双层金属带是按照环境温度与20℃的差进行补偿的，所以，当环境温度高于20℃时，双层金属带伸长，其下端的方向发生位移，带动齿轮机构和指针向密度或压力指示值减小的方向移动，指针的读数小于0mp；否则，当环境温度低于20℃时，齿轮机构和指针将向密度或压力指示值增大的方向移动，指针的读数大于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，弹性金属曲管的端部的方向发生位移，双层金属带始终按20℃进行补偿，也随着方向发生位移，带动齿轮机构和指针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。当环境温度升高时，断路器内部sf6气体的温度也随着升高，压力也随之增大，弹性金属管的端部方向移动，有带动指针向密度或压力值增大的方向移动的趋势，但是，由于双层金属带随环境温度升高而伸长，其下端向的方向移动，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.当断路器由于某种原因，如漏气或做试验时取气等，使sf6气体质量减少，压力变小，弹性金属管的端部方向移动，环境温度引起的压力变化由双层金属带进行补偿，带动指针向指示值减小的方向移动，其结果是指针指示的密度或压力值变小。由于密度表带有两对电接点，供sf6气体密度降低时发信号和闭锁断路器用，指针降到一定的位置就发补气信号或闭锁断路器。
使用sf6气体密度或压力表的注意事项。密度表只有在sf6断路器退出运行时，而且在断路器内外温度达到平衡之后，才能准确测量出sf6气体的密度或压力值；sf6断路器在运行时，密度表读数误差的大小，取决于断路器的负荷电流和回路电阻所引起的温升的大小。
sf6气体密度继电器结构原理。
sf6气体密度继电器主要是由两个波纹管、标准sf6气体包、微动开关触点、杠杆等组成。c1-l1是作为sf6气体降低时报警的电触点63ga，c2-l2是作为sf6气体降低时闭锁断路器的电触点63gl。
1—波纹管；2—波纹管；3—标准sf6气体；4—微动开关电触点；5—轴；6—杠杆
sf6气体密度继电器结构
sf6气体密度继电器工作原理
1.它是以密封在波纹管1外侧的与断路器中sf6气体连通的sf6气体包，通过以轴5为支撑点的杠杆6，与密封在波纹管2外侧的标准气体包3进行比较，带动微动开关电触点4动作，实现其发信号和闭锁功能。
2.当断路器退出运行时，而且断路器中sf6气体在额定密度或压力时的温度与外界环境温度相等时，波纹管1外侧sf6气体的状态与波纹管2外侧标准sf6包3的状态相同，以轴5为支撑点的杠杆6保持在某一平衡位置，使微动开关电触点4在打开位置，随着环境温度的变化，两侧的sf6气体的压力同时发生变化，因此，作用在以轴5为支撑点的杠杆仍然保持在某一平衡位置，微动开关电触点4仍然保持在打开位置不变。
3.当断路器退出运行时，而且断路器中sf6气体的温度与外界环境温度相等时，如果断路器泄漏sf6气体，波纹管1外侧sf6气体的压力将会减小，波纹管2外侧的标准sf6气体包3的压力保持不变，杠杆6失去平衡，其结果两端将会发生逆时针转动，达到新的平衡位置，漏气到一定程度时，就会使微动电接点4不同功能的电触点分别闭合，发出不同的指令或信号，实现其不同的功能。
4.当断路器投入运行时，标准sf6气体包3还是在环境温度下，由于负荷电流通过回路电阻时消耗的电功率转化为热能，使断路器内的sf6气体升温，产生压力增量，即：波纹管1外侧sf6气体的压力将会增大，就会推动杠杆6绕轴5顺时针转动，使微动开关电触点4不会闭合。在这种情况下，如果断路器泄漏sf6气体，波纹管1外侧sf6气体的压力将会减小。但是，由于温升的作用，要比断路器退出运行时泄漏更多的sf6气体，才能使微动开关电触点4闭合。
使用sf6密度继电器的注意事项。sf6气体密度继电器只有在断路器退出运行时，而且在断路器内外温度达到平衡后，才能准确测量出sf6气体的密度值；断路器运行时，如果断路器泄漏sf6气体，由于温升的作用，要比断路器退出运行时泄漏更多的sf6气体，才能够使密度继电器的电触点闭合。
sf6断路器密度表或密度继电器的校验，就是利用仪器自动折算出20℃时的sf6气体压力值，显示出各种温度和压力下的密度值，与仪器模拟的各种压力进行比较，以观察电触点的接触情况，能否在低压的规定值内发信号或闭锁断路器，来判断sf6断路器密度表或密度继电器的好坏。
在对sf6断路器的密度表和密度继电器的校验过程中，发现多台断路器的密度继电器不合格，而尚未发现密度表不合格现象，造成密度继电器不合格的原因可能是sf6标准气体包由于带着一根长长的细铜管，在安装或检修过程中，由于铜管的弯折或碰撞等原因造成标准sf6气体包内的压力增大而引起的；也可能是由于密度继电器波纹管损坏，造成密度继电器的标准气体包漏气，当断路器泄漏sf6气体时，c1-l1和c2-l2接点不能接通，致使密度继电器失去作用，严重威胁设备的安全运行甚至是系统安全，建议将密度继电器更换为密度表，一方面可以减少sf6气体管道和接头，即减少sf6气体泄漏的机率；另方面可以提高设备的运行可靠性。
在现场的实际工作中，给断路器充sf6气体时，经常有人认为多充些sf6气体，可以防止发补气和闭锁信号，确实，如果气体的压力充高些，会减小发补气和闭锁信号的机率，但是会加重断路器的各密封处的负担，有可能使断路器的密封处损坏，发生漏气现象，所以不提倡将sf6气体压力充高现象，应严格控制在标准以内。
sf6断路器是电力系统中重要的保护和控制元件，如果断路器发生故障，将会造成很大的经济损失，要保证断路器运行的可靠性，就必须经常监视断路器的各项指标，特别是sf6气体，必须到达有关标准的规定，使sf6断路器长期保持良好的工作状态。
