SF6 設備的檢漏報告上，常能見到兩個都帶百分號或者都帶微升的數，把這兩個數擺在一起看的人不少，把它們當成同一個指標的兩個單位去互算的人也不少。現場拿到一張記錄，左邊寫著法蘭包扎處測得的濃度是三十微升每升，右邊寫著這一年的漏氣率是百分之零點五，兩個數一上一下，很容易被當成可以直接換算的一對。這一步做不成。前者說的是氣體里有多少份額是漏出來的 SF6，是一個濃度。后者說的是一年漏掉的氣量占氣室總氣量的比例，是一個速率。濃度描述狀態，速率描述過程，中間隔著兩個量：裝這股氣的空間有多大，以及它漏了多長時間。少了這兩個量，任何換算都是憑空拼出來的數。

一、兩類單位說的是兩件事

規程在一開始便把這兩條線分開了。GB/T 11023-2018《高壓開關設備六氟化硫氣體密封試驗方法》在適用范圍里寫明，本標準規定的試驗方法用以測定開關設備或隔室的相對年漏氣率，適用的對象是以六氟化硫氣體作為絕緣或滅弧介質的高壓開關設備。同一份標準在第 3 章定義檢漏時，把它拆成了兩半：一半是檢測漏氣點，另一半是檢測泄漏氣體濃度。該條的注還補了一句，檢漏包括探漏和累計的泄漏量的測量。探漏的定義是圍繞充氣隔室緩慢移動檢漏儀的探頭，或者使用其他成像儀器，以定位漏氣點的行為，注里點出常用的成像探漏方法有紅外成像探漏法和激光成像探漏法。

找出漏點這件事，同算清漏了多少這件事，在標準里是兩件分開的事，各自有各自的量，也各自有各自的單位。第 5 章的編排順著這條線走：5.1 節是定性檢漏，5.2 節是定量檢漏。定性那一節里，紅外成像探漏是 2018 版相對 1989 版的一項實質修訂，標準還在附錄 C 補入了它的原理及圖譜示例。定性方法輸出的是位置，定量方法輸出的才是數。把這兩類數放在同一張表上比較之前，先要弄清各自問的是什么。先看清問法。

二、微升每升、ppm、十的負六次方其實是同一個量

頭一層換算省心，因為這三個寫法說的是同一個數。微升每升是體積比，意思是每升混合氣里含幾微升的那種氣體。ppm 是百萬分之幾的縮寫寫法。十的負六次方是同一個比值的科學記數寫法。一微升每升等于一 ppm，也等于十的負六次方，折成百分數是萬分之一，即百分之零點零零零一。反過來看，一個百分點的體積分數等于一萬微升每升。氣體是混在一起的，理想氣體假設下體積比同摩爾比是一回事，所以這三個寫法換起來不用做任何補償。單位先對齊。

這一層之所以值得單獨說一遍，是因為交接試驗的判據正是用它寫的。GB 50150-2016 在 12.0.14 條同 13.0.4 條都要求采用靈敏度不低于十的負六次方（體積比）的檢漏儀，這個門檻換成微升每升正好是一微升每升。DL/T 846.6-2018 在 5.5 條給其他定性檢漏儀定的檢出限也是一微升每升。兩處寫法不同，指的是同一條線。

體積分數還有一類換法，是換到質量濃度。做法是拿體積比乘上氣體的摩爾質量，再除以氣體摩爾體積。SF6 的摩爾質量是一百四十六點零六克每摩爾，在零攝氏度、一個標準大氣壓的條件下摩爾體積取二十二點四升每摩爾，一微升每升對應的質量濃度是六點五二毫克每立方米，換到二十五攝氏度，摩爾體積變成二十四點四五升每摩爾，對應值降到五點九七毫克每立方米。日常檢測記錄里用體積分數已夠用，遇到職業衛生或環境排放類的限值才會用到質量濃度，兩者差著一個溫度條件，轉述時要寫明溫標。

三、名字都帶微升，量綱卻不同

真正容易出錯的是第二層。微升每升里的微升是體積，除完以后剩下的是比值，沒有量綱。微升每秒里的微升也是體積，但它沒有被除掉，留下的是一個流量，量綱是體積除以時間。兩個寫法都帶微升，讀起來像兄弟，實際一個是比值，一個是速率。

DL/T 846.6-2018 的 5.5 條恰好把這兩種口徑并列擺在同一章里。5.5.1 給紅外成像檢漏儀定的檢出限是一微升每秒，量綱是泄漏量。同一條還要求等效溫差不大于零點零五開，在檢出限對應的泄漏情況下檢測距離不大于零點五米，連續穩定工作時間不小于四小時。5.5.2 給其他定性檢漏儀定的檢出限是一微升每升，量綱是濃度。5.5.3 給定量檢漏儀定的是量程零到一千微升每升，允許誤差不超過正負三微升每升或者正負百分之十，重復性不大于百分之三，響應時間不大于十秒，零點漂移不超過滿量程的正負百分之三，量程漂移不超過滿量程的正負百分之十。

同一章里出現兩套量綱，這不是編寫上的疏忽。成像儀器看到的是一股正在往外跑的氣，儀器給出的是這股氣跑得多快。接觸式探頭貼在某個位置，讀到的是這個位置上氣體里有多少份額是漏出來的 SF6。任務不同，量綱自然不同。選型的時候按任務類別對號入座：找漏點用成像，判合格用定量。按量綱分。

漏率還有第三類寫法，在真空檢漏這一類場合常見，單位是帕立方米每秒。一帕立方米每秒在標態下折成體積流率，等于以一除以一百零一點三二五千帕，約九點八七乘十的負六次方立方米每秒，換成微升每秒約九千八百六十九。反過來，一微升每秒只有十的負四次方帕立方米每秒量級。這一族單位在 SF6 現場的儀器上不多見，但二手資料里常出現，見到時先看量綱再比數值，不要被數量級嚇住。把速率再往前推一步，還能換成質量。標態下 SF6 的密度按理想氣體方程算是六點五二克每升，一微升的 SF6 約六點五微克，一微升每秒跑滿一年約二百零六克，折合零點二一千克每年。排放量統計用千克每年，儀器讀數用微升每秒，兩座橋是密度同秒數。下面兩張表把這一章同上一章的內容收在一起，表 1 按量綱把三類寫法分開，表 2 給出同一個比值的幾種寫法，現場查用時照表對號即可。

四、從濃度到漏率，中間隔著測量體積

要把濃度換成漏率，缺的那個量是空間大小。一個包扎袋里測到三十微升每升，這句話本身不含任何關于漏了多少的信息，它只說明袋子里氣體的組成。要知道漏了多少，得再問一句：這個袋子裝得下多少氣。GB/T 11023-2018 給這個量起的名字是測量體積，把它定義為采集泄漏的密封罩同樣品之間的容積，標準還點出罩子一般不需要嚴密密封，并給出了獲得準確測量體積的推薦方法。

四選一的定量方法都用這個量。扣罩法適用于中小型設備，把整個試品罩起來。局部包扎法適用于大型產品或組裝單元，只包住法蘭接口這一類局部。壓力降法適用于漏氣量較大的場合，不需要加裝罩體。掛瓶法適用于試品帶專門檢漏孔的場合。四條路徑的形式差別很大，但都要先把泄漏出來的氣收進一個已知容積的空間里，再去讀這個空間里的濃度。測量體積是把濃度翻譯成氣量的那座橋。

這座橋的寬窄會直接改變結論。同一個濃度讀數，用兩升的薄膜兜出來同用五百升的罩子扣出來，折算出的氣量差二百五十倍。現場換一種包扎方式，數字跟著變，讀數本身卻沒變，這正是濃度不能單獨當判據的原因。GB/T 11023-2018 之所以給測量體積單列一條定義并附上獲取方法，為的是把這座橋釘死。這一處常出錯。

五、從漏率到年漏氣率，中間隔著時間

第二座橋是時間。收進袋子里的氣是這一段時間漏出來的，把這段時間的長度量出來，才能算出每秒漏多少。GB 50150-2016 要求以二十四小時的漏氣量換算，這里的二十四小時是時間橋的長度。

GB/T 11023-2018 順著這條線把速率量分成兩個：相對年漏氣率同相對天漏氣率，前者用于年度考核，后者用于壓力變化較快或需要短周期判斷的場合。配套還定義了補氣時間間隔，指壓力降至報警值時兩次人工補氣之間的時間間隔，適用于封閉壓力系統。這一組量回答的不是漏了多少，而是漏得有多急，以及什么時候需要再補一次氣。

這里有個容易跳過的前提：濃度增量同時間必須對應得上。GB/T 11023-2018 要求測試前滿足規定的靜置時間，包括充氣后的靜置同包扎后的靜置。時間不滿，濃度增量同泄漏量之間建立不起對應關系，后面算出來的數再整齊也沒有意義。充氣后立刻扣罩讀數，讀到的是充氣過程殘留在本體表面的那一部分氣，那一部分氣會在頭幾個小時內散完，把它算進漏率里，結論會虛高。時間要記全。

六、扣罩法的一個完整算例

把三座橋接起來走一遍，數字便清楚了。設一臺斷路器的單相氣室，工況容積零點一五立方米，二十攝氏度下充到表壓零點六兆帕，含大氣壓在內取零點七兆帕。按理想氣體方程估算，這個氣室含氣約六點三千克，折算到零攝氏度、一百零一點三二五千帕的標態體積約九百六十六升。這個折算值屬于估算，實際 SF6 在該壓力下有壓縮因子偏離，真實含氣量會略高一些，做正式判定時應以設備銘牌給出的充氣量為準。

扣罩的罩容積取零點五立方米，即五百升，這便是測量體積。扣罩后按標準給定的靜置時間等待，測量時長取二十四小時。二十四小時后罩內 SF6 濃度增量讀到五微升每升。

三座橋依次走過：濃度五微升每升乘測量體積五百升，得到二十四小時漏出的氣體二點五毫升。乘一年三百六十五天，得到年漏氣量約零點九一升。除以氣室標態充氣量九百六十六升，得到相對年漏氣率約百分之零點零九四。

這個數落在條文說明給出的經驗區間里。GB 50150-2016 的條文說明寫著，實際測量中正常情況下年漏氣率一般均在百分之零點一以下。算例的零點零九四恰好在這條線以下，也遠低于斷路器百分之零點五的限值。三座橋里換掉其中一座，結論便會動，舉兩例看：罩子換成五十升，同樣的濃度增量折算出來的漏氣率只剩十分之一。測量時長改成兩小時，漏率不變而濃度增量只剩十二分之一。算完之后把這三個量連同單位一起寫進報告，別人才能復算。三個量都要寫。表 3 把這三個量連同各自的來源列出來，報告里缺了其中任何一行，后面的數都無從核對。

七、反著算一次：限值那條線換算成濃度是多少

同一組橋可以反著走。斷路器年漏氣率不大于百分之零點五，對應到這只九百六十六升的氣室，年漏氣量上限是四點八三升，攤到每天是十三點二毫升。如果仍用五百升的罩子扣二十四小時，罩內濃度增量應當不超過二十六微升每升。換成封閉式組合電器百分之一的限值，這個數翻倍到約五十三微升每升。這兩個數是算例參數下的結果，換一只罩子或者換一臺設備，數字跟著變，算法不變。

這個二十六微升每升值得記住，因為它是判據換算到讀數上的樣子。同一只罩子，漏到判據邊緣時讀數只有二十幾個微升每升，而定量檢漏儀在這個量級的允許誤差是正負三微升每升，占讀數的百分之十上下。讀數同判據處在同一個量級，測量誤差便不能當零處理。

DL/T 846.6-2018 給定量檢漏儀寫的允許誤差是正負三微升每升或者正負百分之十，兩種表達并列，取兩者中偏大的一個。這兩者在三十微升每升處相等：低于這個讀數時按三微升每升算，高于它時按百分之十算。巧的是條文說明里包扎判據也給的是三十微升每升，兩個數撞在同一處，含義卻毫不相干，一個是誤差表達的切換點，一個是濃度判據的上限。抄數字的時候順手把出處一起抄上，能省掉不少返工。出處一并抄。

八、判據落在哪：斷路器同封閉式組合電器不是一個數

限值不在密封試驗方法標準里。GB/T 11023-2018 只給方法，不給判據，判據寫在交接試驗標準同氣體系統分類上，引用時不能倒掛。

GB 50150-2016 的 12.0.14 條針對六氟化硫斷路器：試驗方法可采用靈敏度不低于十的負六次方（體積比）的檢漏儀對斷路器各密封部位、管道接頭等處進行檢測，檢漏儀不應報警。必要時可采用局部包扎法進行氣體泄漏測量，以二十四小時的漏氣量換算，每一個氣室年漏氣率不應大于百分之零點五。密封試驗應在斷路器充氣二十四小時以后，且應在開關操動試驗后進行。

13.0.4 條針對六氟化硫封閉式組合電器，首尾兩款的要求與斷路器相同，中間一款的限值不同：每一個氣室年漏氣率不應大于百分之一，750 千伏電壓等級的不應大于百分之零點五。條文說明給出的理由是，一般檢漏儀只能做定性分析，規定必要時可采用局部包扎法，是考慮到用檢漏儀定性檢測到有六氟化硫氣體泄漏之后，需要根據現場同設備實際情況綜合分析、定量檢測泄漏量與泄漏率。

兩類設備的限值不可互套。2016 版相對 2006 版把斷路器的年漏氣率由百分之一收緊為百分之零點五，六氟化硫封閉式組合電器的年漏氣率仍為百分之一。收緊只發生在斷路器這一側。運行中設備的預防性試驗走的是另一條線，DL/T 596-2021 把密封性試驗列為 SF6 設備的試驗項目，方法口徑同 GB 50150-2016 一致，但前者管運行中的設備，后者管新安裝的設備，兩者的判據同周期不可混用。兩類不可混。

九、終身密封那條線：氣體系統分類給出的第三個數

第三條線來自氣體系統的分類。GB/T 28537-2012《高壓開關設備和控制設備中六氟化硫（SF6）的使用和處理》的引言沿引 GB/T 11022，指出共有三種氣體系統在技術上是可用的。可控壓力系統因不可接受的泄漏率，對于新設備不再使用。封閉壓力系統對于現代電力設備的泄漏率標準值為每年百分之零點五同每個充氣隔室百分之一。密封壓力系統用于現代中壓電力設備，商業上稱為終身密封產品或氣密密封系統，它的密封性由預期使用壽命來規定，預期使用壽命由制造廠規定，推薦取值為二十年、三十年同四十年。該條的注寫明，為了滿足預期使用壽命的要求，認為密封壓力系統的年泄漏率小于百分之零點一。

這三個數不是三個相互矛盾的判據，而是三條對應不同對象的線。百分之零點五同百分之一掛在封閉壓力系統上，對應可以定期補氣的設備。百分之零點一掛在密封壓力系統上，對應銘牌承諾終身不補氣的設備。拿終身密封的百分之零點一去卡一臺可以定期補氣的斷路器，是把承諾值當成了驗收值。反過來也一樣，拿百分之零點五去驗收一臺終身密封的中壓設備，等于把門檻放寬了五倍。判斷用哪條線，先看設備屬于哪一類氣體系統，這一步在銘牌上寫得明明白白。先看銘牌。

十、三十微升每升同百分之零點五：兩個數字不能互算

這一章是本稿想說清的一處。GB 50150-2016 的條文說明里有一句：現場可采用局部包扎法，即將法蘭接口等外側用聚乙烯薄膜包扎，每個薄膜內的 SF6 含量不應大于三十微升每升（體積比）。同一份標準的正文里寫著年漏氣率不應大于百分之零點五。兩個數印在同一處，常被直接拿去互算。

它們的對象不同。三十微升每升說的是一個包扎點，測量體積是那一片薄膜兜出來的空間，通常只有幾升。百分之零點五說的是整個氣室，分母是氣室的全部充氣量，動輒幾百升。把測量體積這座橋補上去算一下便會發現問題：設薄膜內的測量體積為兩升，讀到三十微升每升，二十四小時漏出的氣是零點零六毫升，按全年折算約零點零二二升，相對這只九百六十六升的氣室只有約百分之零點零零二。這個數比百分之零點五小兩個數量級。

反過來讀這句話：一個包扎點即使漏到判據邊緣，它對整室年漏氣率的貢獻也只有千分之幾的量級。一個氣室有幾十個密封面，全部卡在三十微升每升，加起來離百分之零點五仍有距離。這正是兩個判據能同時成立的原因，也是它們不能互算的原因。測量體積在這里不是可以省略的參數，換一個包扎體積，同一個三十微升每升折算出來的年漏氣率會成倍變化。

還有一處時間口徑的差別。三十微升每升是包扎后在某一時刻讀到的濃度，百分之零點五要求的是以二十四小時的漏氣量換算。前者是一個斷面，后者是一段時間的累計。斷面的數同累計的數之間，還差著一個泄漏速率是否穩定的假設。泄漏速率在頭幾小時里往往偏高，之后趨于平緩，拿某個時刻的斷面值乘上三百六十五，得到的數通常偏大。口徑先對齊。

十一、紅外成像檢漏儀的檢出限：能看見的漏點已經超標

再算一遍成像這一側。DL/T 846.6-2018 給紅外成像檢漏儀定的檢出限是一微升每秒。一微升每秒跑一年是三十一點五四升，相對這只九百六十六升的氣室是百分之三點二七。而斷路器百分之零點五的限值換算成漏率只有零點一五微升每秒，封閉式組合電器百分之一對應零點三一微升每秒。

放在這一類場合看，成像儀器剛剛能看見的那個漏點，其漏率已經是交接試驗限值的六倍以上。這個結論不貶低成像探漏的價值，它說明的是方法的分工。GB/T 11023-2018 在定性檢漏一章里新增了紅外成像探漏，并在附錄 C 補入原理及圖譜示例，認定它是找漏點的手段。找點同判合格是兩件事：成像負責前者，扣罩或包扎的定量測量負責后者。現場若只憑成像沒看到白霧便判定密封合格，判據實際上是被放寬了六倍以上。

紅外成像的另外三項指標也各有各的用處。等效溫差不大于零點零五開，決定的是儀器能不能把漏出去的那一小股氣同背景區分開。在檢出限對應的泄漏情況下檢測距離不大于零點五米，說明這個檢出限是貼近了才拿得到的。連續穩定工作時間不小于四小時，對應的是一次巡檢要連續跑完的時長。這三項同檢出限是配套的，單獨拿出其中一項去比別類儀器，比不出高下。分工別顛倒。

十二、常見誤用六條

1、把微升每升當成漏率直接寫進報告。濃度不是速率，缺測量體積同測量時長，兩個數之間不存在換算關系。寫成漏率之前，先把這兩個量補上。

2、用同一個限值卡斷路器同封閉式組合電器。斷路器是百分之零點五，封閉式組合電器是百分之一，750 千伏等級才收到百分之零點五，三類不可互套。

3、拿終身密封的百分之零點一當驗收判據。百分之零點一掛在密封壓力系統上，是制造廠對預期使用壽命的承諾值，不是交接試驗的驗收值。

4、把三十微升每升折算成年漏氣率去比百分之零點五。兩個數的對象范圍同時間口徑都不同，前者管一個包扎點，后者管整個氣室。

5、憑紅外成像沒看到漏點便判定合格。成像檢出限對應到中小型氣室已是百分之幾的年漏氣率，遠高于交接限值。

6、充氣后立刻做密封試驗。GB 50150-2016 要求充氣二十四小時以后且操動試驗后進行，條文說明給出的理由是，多個現場曾發現靜態密封試驗合格的開關，經過操動試驗后軸封等處發生泄漏。

十三、裝備落點：司南站在換算鏈的哪一段

北京康高特（KGT）自研的司南 SF6 綜合測試儀，站在換算鏈的濃度這一端。它集成電化學、微熱島、冷鏡及非分光紅外四種檢測技術，一次采樣同步輸出多個參數，常規工況下全參數檢測完成時間不超過八分鐘。它的多數讀數用的正是體積分數這一套單位：二氧化硫兩個量程為零到一百微升每升同零到兩千微升每升，分辨率零點一微升每升。一氧化碳零到一千微升每升，分辨率零點一微升每升。氟化氫零到十微升每升，分辨率零點五微升每升。硫化氫零到一百微升每升，分辨率零點五微升每升。四氟化碳零到一千微升每升，分辨率一微升每升。露點量程負六十攝氏度到正二十攝氏度，精度正負零點二攝氏度。純度量程覆蓋零到滿量程的體積分數，精度正負零點五個百分點，分辨率零點零一個百分點。整機十千克，防護等級 IP54，工作溫度范圍負二十攝氏度到正五十五攝氏度，內置流量自動調節單元，調節范圍零到零點五升每分鐘。

把分辨率換成微升每升看一看，能發現一處有意思的邊界。純度分辨率零點零一個百分點等于一百微升每升，比局部包扎三十微升每升的判據粗三倍多。這意味著靠純度讀數的變化去反推微量漏氣是不夠靈敏的：氣室漏到判據邊緣時，純度讀數的變化還蓋在分辨率以下。純度適合判斷有沒有混入空氣，不適合當漏率的表征。

反過來，分解產物通道的分辨率落在零點一微升每升到一微升每升之間，同定量檢漏儀的檢出限一微升每升處在同一量級。漏點往往伴隨水分同氧的進入，露點抬升同純度下降常常先于年漏氣率超標被讀到。司南的用處在于把這幾個濃度量一次讀全，為要不要啟動定量檢漏提供判斷依據。真正落到百分每年的結論，仍要回到 GB/T 11023-2018 的測量體積同時間這兩座橋上。儀器讀得準，是把濃度這一段讀準。濃度到速率的那一段，靠的是量體積同計時。兩段不能合。表 4 把各通道的量程與分辨率擺在一起，并把純度的分辨率折算到微升每升，便于同本章提到的濃度判據放在同一個尺子上比。

結語：先把讀數放在正確的尺子上

單位換算這件事，難點不在乘除，而在認清換的是什么。同一個比值有三種寫法，這一層可以放心換。微升每升同微升每秒都帶微升，量綱卻一個是比值一個是速率，這一層不能換。從濃度走到年漏氣率，要依次補上測量體積、時間同氣室總充氣量三個量，缺任何一個，得到的都只是看起來像結果的數。分清讀數站在哪一側，剩下的才是算術。

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