氣密試驗（SF₆ 開關設備）
Gas Tightness Test (SF₆ Switchgear)
適用設備：開關設備 / SF₆ 絕緣高壓開關設備（GIS / GCB / Dead-tank CB / FES）之 closed pressure system
氣密試驗（SF₆ 開關設備）為 IEC 62271-1:2011 §7.4 規定之 routine test，適用所有 SF₆ closed pressure system（GIS / GCB / Dead-tank CB / FES）。Sniffer 偵測 sensitivity ≥ 10⁻⁸ Pa·m³/s（§7.4.2 強制下限），沿氣室所有潛在洩漏點（flange / weld / valve port / seal）量測。閉合壓力系統之相對洩漏率 Frel 由製造商規定（典型 ≤ 0.5%/年）；密封壓力系統依 §5.15 NOTE 為 0.1%/年。SF₆ 純度規格依 IEC 60376:2018 §5（新氣 SF₆ ≥ 99.8%）。FAT 4.1.18 p02 Item 8 Gas Tightness 為 GIS 標準 routine。
安全資訊 — 中風險
SF₆ 氣體本身無毒、不可燃、化學穩定，但具高溫電弧分解產物（SO₂、HF、SOF₂、SOF₄ 等）為毒性副產物。試驗於設備正常充氣壓力下進行，氣室帶壓（典型 400~800 kPa abs @ 20 °C），氣室開口或洩漏處可能噴出氣體；長時間於密閉空間累積 SF₆（密度 5× 空氣）會置換空氣導致缺氧。
- 安全眼鏡
- 化學防護手套
- 安全鞋
- 高敏度漏氣偵測器
- 通風設備（密閉空間試驗）
- 主迴路 LOTO 完成、設備斷電
- 氣室已充至製造商規定之額定充氣壓力（rated filling pressure）
- 環境溫度於規定範圍（20 °C ± 製造商容許）
- 漏氣偵測器（sniffer）已校正，靈敏度 ≥ 10⁻⁸ Pa·m³/s
- 試驗區域通風良好，地面以下無封閉空間（避免 SF₆ 累積）
- 氣室壓力低於最低充氣壓力
- 環境溫度極端（影響相對壓力量測）
- Sniffer 靈敏度未確認 ≥ 10⁻⁸ Pa·m³/s
- 試驗區域通風不足或位於地面以下密閉空間
本檢測為 IEC 62271-1:2011 §7.4「Routine tightness test」+ §5.15 規定。GIS 屬「closed pressure system for gas」（§3.6.6 / §5.15），其 tightness 以**相對洩漏率 Frel** 定義（每年之絕對洩漏率 / 額定充氣總氣量比例）。標準允許值依 §5.15：對 SF₆ closed pressure system，**Frel 多於 0.5%/年**（製造商規定，多採 IEC 62271-203 對 GIS 規定 ≤ 0.5%/年）；**sealed pressure systems**（密封式）依 §5.15 NOTE：「考慮為 0.1%/年」。
試驗接線圖
檢測四階段
出廠試驗 (Routine Test)
適用出廠 routine，每氣室強制執行。IEC 62271-1 §7.4 + §7.4.2（closed pressure system）。
**準備** 1. LOTO 完成、設備斷電。氣室充至 rated filling pressure（典型 700 kPa abs @ 20 °C for 145 kV GIS）。 2. 環境溫度 20 °C ± 製造商容許（典型 ±5 K）。 3. Sniffer 校正：sensitivity ≥ 10⁻⁸ Pa·m³/s（IEC 62271-1 §7.4.2 強制下限）。 4. 試驗區通風良好，地面下無封閉空間（避免 SF₆ 累積）。 **Step 1: Sniffing routine（每氣室 + 每接合處）** 5. 持 sniffer 探頭沿氣室之**所有潛在洩漏點**移動： - Flange + O-ring seal 處（GIS module 間連接） - 焊縫（welded joint） - Pressure gauge / density monitor 之 valve port - Bushing flange - Pressure relief valve seat - Manhole / inspection cover seal 6. 探頭移動速度 ≤ 30 mm/s，距離表面 ≤ 5 mm。 7. 各點停留 ≥ 5 s，記錄 sniffer 讀值。 8. 偵測到讀值上升即為疑似洩漏點，標記並進一步定位 / 重做密封。 **Step 2: Cumulative method（疑似漏氣或廠商 ITP 規定必做時，§7.4.2 + Annex E）** 9. 以密閉袋（plastic bag / chamber）包覆疑似元件，密封後靜置 t 小時（典型 t = 24 h，依漏氣率而定）。 10. 量測袋內 SF₆ 濃度（GC / IR sensor）。 11. 推算絕對洩漏率：F [Pa·m³/s] = (ΔC × V) / (t × C_full)，其中 V = 袋體積，C_full = 標準大氣 SF₆ 飽和量。 12. 依 tightness coordination chart（Annex E Figure E.1）反推該元件之 Frel 貢獻。 13. 總 Frel = Σ 所有元件之 Frel（依 TC chart 合成）。 **Step 3: 壓力降量測（補充方法，封壓系統用）** 14. 對「sealed pressure system」可用壓力降法：靜置設備於穩定環境溫度 ≥ 72 h，量測 Δp。 15. 修正環境溫度效應（PV = nRT），算出真實壓力降，反推 F。 **記錄** 16. 每氣室之 sniffer 讀值地圖（map）+ 疑似點位置 + cumulative method 結果（如有）+ 總 Frel 估算 + pass/fail 判定。
- Sniffing sensitivity ≥ 10⁻⁸ Pa·m³/s 為 §7.4.2 強制下限
- Closed pressure system 之 Frel 由製造商規定（典型 ≤ 0.5%/年）
- Sealed pressure system 依 §5.15 NOTE 為 0.1%/年（更嚴格）
- Cumulative method（Annex E）用於精確定量 + 疑似洩漏定位
- 試驗環境溫度敏感，須穩定 ± 製造商容許範圍
- SF₆ 比空氣重 5×，地面下密閉空間試驗須強制通風
- SF₆ 純度規格依 IEC 60376:2018 §5（新氣 SF₆ ≥ 99.8% 為廠商責任）
執行頻率：出廠 routine（每氣室強制）；竣工現場連接後重做（運輸 / 安裝可能產生新洩漏點）；運轉中年度量測（依製造商建議）
來源：IEC 62271-1 (2011), Clause 7.4
型式試驗 (Type Test)
適用型式試驗依 §6.8 之 cumulative method 全套執行，含 §6.8.2 closed pressure system 之長期定量試驗（多週至月級）+ tightness coordination chart 建立。
竣工試驗 (Commissioning)
適用現場竣工於 GIS 各 bay 連接 + SF₆ 充氣後重做 routine sniffing（運輸 / 安裝可能造成 flange / O-ring 損傷）。
來源：IEC 62271-1 (2011), Clause 7.4.2
維護試驗 (Maintenance)
適用運轉中依製造商建議定期執行（典型每年一次 sniffing + density monitor 連續監測 alarm threshold）。SF₆ 純度劣化亦須追蹤（IEC 60480 reuse standard）。
執行頻率：典型每年；density monitor 連續監測
試驗設備
- SF₆ Sniffer / Leak detector — Sensitivity ≥ 10⁻⁸ Pa·m³/s（§7.4.2 強制下限）；典型 IR-based 或 electron-capture 偵測器；含校正氣源
- SF₆ 純度分析儀（必要時） — 量測 SF₆ %、H₂O ppm、酸性物質 ppm，依 IEC 60376:2018 §5 或 IEC 60480（再生 SF₆）
- 密閉袋 + 體積標定（cumulative method） — 透明 plastic 或 PE 材質，能完整包覆受測元件並密封 ≥ 24 h
- 環境溫度 / 壓力記錄儀 — 解析度 ≤ 0.1 K + ≤ 1 kPa，連續記錄 ≥ 72 h
- GC / IR SF₆ 濃度分析儀（cumulative method） — 分辨率 ≤ 1 ppm SF₆
- SF₆ 處理 / 回收車（試驗後處理） — 含 vacuum pump + filter + recovery cylinder，依 IEC 62271-4 程序
相關名詞
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