SF₆-Servicekupplungen auswählen: Selbstschluss und Totvolumen gasverlustarm planen

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Ein SF₆-Servicegerät soll an eine gasisolierte Schaltanlage angeschlossen werden. Der Anlagenanschluss besitzt beispielsweise eine größere Nennweite, während Füllschlauch oder Messgerät mit einer kleineren Servicekupplung ausgestattet sind.

Mechanisch lässt sich das Problem mit einem Adapter lösen. Für eine technisch saubere SF₆-Serviceverbindung reicht es jedoch nicht aus, nur zwei Gewinde miteinander zu verbinden.

Entscheidend sind unter anderem:

• Anschlussgeometrie und Nennweite,
• selbstschließende Ventilfunktion,
• Totvolumen der Verbindung,
• Vakuum- und Druckfestigkeit,
• Leckrate,
• Dichtungs- und Werkstoffverträglichkeit,
• Möglichkeit zur Evakuierung und Rückgewinnung.

Eine geeignete SF₆-Servicekupplung muss nicht nur während des Betriebs dicht sein. Sie sollte auch beim An- und Abkuppeln verhindern, dass unnötig Gas freigesetzt oder Luft und Feuchtigkeit in das System eingebracht werden.

Für solche Anwendungen bietet ICS Schneider unter anderem die SF₆-Ventile und Kupplungen von WIKA an. Besonders relevant sind die Verbindungsteile GCx-08 mit Nennweite DN 8 sowie die entsprechenden Ausführungen GCx-06 und GCx-20. Weitere Lösungen finden Sie unter SF₆-Gas-Lösungen bei ICS Schneider.

Warum eine SF₆-Kupplung mehr als ein Anschluss ist

Bei Druckluft oder Wasser wird eine Kupplung häufig hauptsächlich nach:

Gewinde + Nennweite + Betriebsdruck

ausgewählt.

Bei SF₆ kommen zusätzliche Anforderungen hinzu.

Die Verbindung ist Teil eines geschlossenen Gassystems

Sie muss verhindern, dass:

• SF₆ in die Umgebung austritt,
• Luft in den Gasraum gelangt,
• Feuchtigkeit eingetragen wird,
• Verunreinigungen in Schlauch oder Anlage gelangen.

Diese Anforderungen gelten nicht nur im gekuppelten Zustand.

Gerade beim:

Ankuppeln → Evakuieren → Öffnen → Service → Absperren → Rückgewinnen → Abkuppeln

entscheidet die Konstruktion der Verbindung darüber, wie emissionsarm gearbeitet werden kann.

Anschlussgröße und Nennweite richtig auswählen

Die Nennweite bestimmt wesentlich den verfügbaren Strömungsquerschnitt einer Serviceverbindung.

Eine größere Nennweite kann bei:

• großen Gasräumen,
• hohen Gasdurchsätzen,
• schneller Rückgewinnung,
• größeren Servicegeräten

vorteilhaft sein.

Eine möglichst große Kupplung ist aber nicht automatisch die beste Lösung

Bei kleineren:

• Messleitungen,
• Analysegeräten,
• Füllsets,
• Kalibrieraufbauten

kann eine kleinere Nennweite völlig ausreichend sein.

Zusätzliche Bauteile und unnötig große Verbindungsräume können außerdem das zu evakuierende beziehungsweise nach dem Service verbleibende Gasvolumen erhöhen.

Die Nennweite sollte deshalb zum benötigten Gasdurchsatz und zum vorhandenen Anschlusssystem passen – nicht einfach möglichst groß gewählt werden.

DN 6, DN 8 und DN 20 richtig einordnen

Bei den WIKA-SF₆-Verbindungsteilen stehen unterschiedliche Nennweiten zur Verfügung.

Bei ICS Schneider finden sich unter anderem:

GCx-06 → DN 6

GCx-08 → DN 8

GCx-20 → DN 20

Die Nennweite ist nicht automatisch die Gewindegröße

Die Angabe:

DN 8

beschreibt die Nennweite des Verbindungssystems und darf nicht mit einer Gewindebezeichnung wie:

G1/4

gleichgesetzt werden.

Bei der Auswahl müssen deshalb immer:

• kupplungsseitige Nennweite,
• Anschlussgewinde beziehungsweise Flansch,
• Gegenstück,
• Adapter

gemeinsam betrachtet werden.

Wie selbstschließende Kupplungen funktionieren

Für SF₆-Serviceanwendungen sind selbstschließende Ventil- und Kupplungssysteme besonders wichtig.

Das Grundprinzip lautet:

ungekuppelt → Gasweg geschlossen

und:

vollständig gekuppelt → Gasweg geöffnet

Beim Verbinden

werden die Kupplungshälften zunächst gasdicht miteinander verbunden.

Erst innerhalb des vorgesehenen Kupplungsvorgangs wird anschließend der Gasweg freigegeben.

Beim Trennen erfolgt der Vorgang umgekehrt

Die selbstschließenden Elemente sperren den Gasweg, bevor die Verbindung vollständig voneinander getrennt wird.

Dadurch wird der offene Gasaustritt gegenüber einer einfachen Schraub- oder Schlauchverbindung deutlich reduziert.

Selbstschließend bedeutet jedoch nicht völlig volumenfrei

Zwischen den beiden Schließelementen kann ein kleiner Raum verbleiben.

Genau dieses:

Totvolumen

muss bei einer emissionsarmen Serviceplanung berücksichtigt werden.

Warum das Totvolumen wichtig ist

Als Totvolumen bezeichnet man einen Raum innerhalb der Serviceverbindung, der zwar mit Gas gefüllt wird, aber nicht zum eigentlichen Nutzvolumen der Anlage gehört.

Totvolumen kann entstehen in

• Kupplungskammern,
• Adaptern,
• Ventilblöcken,
• T-Stücken,
• Messkammern,
• Schläuchen.

Beim Trennen einer Verbindung kann das Gas in bestimmten abgeschlossenen Teilvolumen nicht automatisch in den Anlagenraum zurückströmen.

Grundsätzlich gilt

Bei gleichem Druck und gleicher Temperatur enthält:

doppeltes Totvolumen → ungefähr doppelte Gasmenge

.

Deshalb sind für häufig wiederkehrende Servicearbeiten kompakte Verbindungen mit möglichst kleinen technisch notwendigen Innenvolumen vorteilhaft.

Selbstschluss und kleines Totvolumen erfüllen zwei unterschiedliche Aufgaben: Der Selbstschluss verhindert den kontinuierlichen Gasaustritt aus Anlage und Schlauch, ein kleines Totvolumen reduziert die Gasmenge, die beim Trennvorgang überhaupt zwischen den geschlossenen Ventilen verbleiben kann.

Warum der Druck die eingeschlossene Gasmenge beeinflusst

Nicht nur das Volumen entscheidet darüber, wie viel SF₆ in einer Serviceverbindung eingeschlossen ist.

Auch der absolute Druck ist relevant.

Vereinfacht gilt bei gleicher Temperatur:

Gasmenge ∝ absoluten Druck × Volumen

Das bedeutet

Ein Kupplungsraum bei höherem Druck enthält mehr Gas als derselbe Raum bei niedrigem Druck.

Deshalb kann es sinnvoll sein, vor dem Trennen:

• den Anlagenraum sicher abzusperren,
• Gas aus der Serviceleitung zurückzugewinnen,
• den verbleibenden Leitungsdruck kontrolliert zu reduzieren,
• erst danach die selbstschließende Kupplung zu trennen.

Die konkrete Vorgehensweise richtet sich dabei immer nach Anlagenhersteller und eingesetztem Serviceequipment.

Schlauchvolumen und Kupplungsvolumen gemeinsam betrachten

In der Praxis ist häufig nicht die kleine Kupplungskammer das größte zusätzliche Gasvolumen.

Ein langer Füllschlauch kann deutlich mehr Volumen enthalten.

Nach dem Schließen des Anlagenventils kann deshalb weiterhin SF₆ enthalten sein in

Kupplung + Adapter + Verteiler + Schlauch + Servicegerät

.

Dieses Gas verschwindet nicht dadurch, dass eine selbstschließende Kupplung verwendet wird.

Die Kupplung verhindert lediglich, dass der nach dem Trennen weiterhin unter Druck stehende Gasraum unkontrolliert offen bleibt.

Für einen gasverlustarmen Aufbau sollten deshalb

• Schläuche nicht unnötig lang sein,
• unnötige Verteiler vermieden werden,
• Adapterketten möglichst kurz gehalten werden,
• Restgas aus größeren Servicevolumen zurückgewonnen werden können.

Ausführlich behandelt wird dieses Thema auch im ICS-Fachbeitrag SF₆-Füllschläuche vor dem Befüllen evakuieren: Luft- und Feuchteeintrag sicher vermeiden.

Serviceleitung vor dem Öffnen des Gasraums evakuieren

Eine gasdichte Kupplung verhindert zwar das Austreten von SF₆, aber nicht automatisch das Einbringen von Luft.

Wird ein leerer Schlauch einfach angeschlossen

enthält dieser zunächst:

• Umgebungsluft,
• Feuchtigkeit,
• gegebenenfalls weitere Verunreinigungen.

Wird danach der SF₆-Gasraum geöffnet, können diese Bestandteile in die Anlage gelangen.

Ein technisch sauberer Serviceaufbau ermöglicht deshalb die Evakuierung der Leitung

bevor der eigentliche Gasraum freigegeben wird.

Ein typischer Aufbau kann beispielsweise sein:

SF₆-Gasraum → selbstschließende Kupplung → Schlauch → Verteiler mit Vakuumanschluss → Servicegerät

Grundsätzlich wird

1. die Serviceleitung gasdicht montiert,
2. bei geschlossenem beziehungsweise isoliertem Anlagen-Gasweg evakuiert,
3. die Dichtheit beziehungsweise Vakuumhaltung geprüft,
4. erst anschließend der Gasweg zum SF₆-Raum freigegeben.

Dadurch wird der Eintrag von Luft und Feuchtigkeit erheblich reduziert.

SF₆-Verbindung gasverlustarm trennen

Auch das Ende des Servicevorgangs muss geplant werden.

Ein geeigneter Ablauf ist abhängig vom jeweiligen System grundsätzlich:

1. Servicevorgang beenden: Befüllung, Messung oder Rückgewinnung abschließen.
2. Anlagen-Gasraum isolieren: Vorgesehenes Anlagenventil beziehungsweise Absperrelement schließen.
3. Restgas berücksichtigen: SF₆ aus Schlauch, Verteiler und größeren Zwischenvolumen soweit vorgesehen zurückgewinnen.
4. Serviceleitung absperren: Servicegerät beziehungsweise Leitungsventile in die vorgesehene Stellung bringen.
5. Selbstschließende Kupplung trennen: Kupplung entsprechend Herstelleranleitung lösen.
6. Schutzkappen montieren: Anschluss gegen Schmutz und mechanische Beschädigung schützen.
7. Verbindung prüfen: Nach dem Service den Anlagenanschluss auf ordnungsgemäßen Zustand und erforderlichenfalls Dichtheit kontrollieren.

Einfach das Anlagenventil schließen und anschließend einen noch unter Betriebsdruck stehenden langen Schlauch zu trennen, ist kein gasverlustarmes Servicekonzept.

Adapter möglichst gezielt einsetzen

In bestehenden Schaltanlagen trifft Serviceequipment häufig auf unterschiedliche:

• Nennweiten,
• Herstelleranschlüsse,
• Gewinde,
• Flansche.

Adapter sind deshalb unvermeidbar.

Problematisch werden lange Adapterketten

beispielsweise:

Anlage → Adapter 1 → Adapter 2 → Adapter 3 → Kupplung → Schlauch

.

Jede zusätzliche Verbindung bedeutet:

• eine weitere potentielle Leckstelle,
• zusätzliche Dichtflächen,
• zusätzliches Innenvolumen,
• mehr mechanische Länge und Belastung.

Besser ist

ein möglichst direkt passender Adapter:

Anlagenanschluss → benötigte SF₆-Kupplung

.

Bei der Auswahl müssen nicht nur die Gewinde passen, sondern auch:

• zulässiger Druck,
• Vakuumeignung,
• Werkstoff,
• Dichtungen,
• Nennweite,
• Leckrate.

Leckrate und Heliumdichtheit bewerten

Für SF₆-Verbindungen ist eine geringe Leckrate entscheidend.

Die WIKA-Verbindungsteile GCx-06, GCx-08 und GCx-20 werden speziell für SF₆-Gasanwendungen angeboten.

Für die GCx-Verbindungsteile nennt ICS unter anderem

• Vakuum- und Druckfestigkeit von -1 … +64 bar,
• Einsatztemperatur von -40 … +80 °C,
• geprüfte Heliumdichtheit von 100 %,
• für GCV, GCA und Messkammern eine Leckrate von ≤ 1 · 10-8 mbar · l/s.

Die Leckrate ist nicht dasselbe wie Totvolumen

Eine Kupplung kann im geschlossenen Zustand extrem dicht sein und trotzdem beim Trennen eine kleine Menge Gas aus ihrem inneren Kupplungsraum freisetzen.

Deshalb müssen:

Dichtheit + Selbstschluss + Totvolumen

gemeinsam bewertet werden.

Dichtungswerkstoffe und Zersetzungsprodukte berücksichtigen

Der Werkstoff einer SF₆-Verbindung muss zur konkreten Anwendung passen.

Zu berücksichtigen sind unter anderem:

• reines SF₆,
• Feuchtigkeit,
• Temperatur,
• Druck,
• mögliche Zersetzungsprodukte nach Schaltvorgängen.

Für die WIKA-GCx-Verbindungsteile werden unter anderem

• Aluminium,
• Messing,
• CrNi-Stahl

als Werkstoffe eingesetzt.

Bei Wartungsarbeiten an Betriebsmitteln mit möglicherweise verunreinigtem oder zersetztem SF₆ müssen zusätzlich die dafür vorgesehenen Arbeitsschutz- und Servicevorgaben eingehalten werden.

Warum Schutzkappen wichtig sind

Eine Schutzkappe wirkt auf den ersten Blick wie einfaches Zubehör.

Bei einem SF₆-Serviceanschluss erfüllt sie jedoch mehrere wichtige Aufgaben.

Sie schützt die Kupplungsseite vor

• Staub,
• Feuchtigkeit,
• mechanischen Beschädigungen,
• Verschmutzung der Dichtflächen.

Bei geeigneten Ausführungen stellt sie außerdem eine zusätzliche Abdichtung des Anschlusses dar.

Ein ungeschützter SF₆-Serviceanschluss sollte deshalb nicht über Monate oder Jahre offen der Anlagenumgebung ausgesetzt bleiben.

Kupplungen für Mess- und Analysegeräte

Bei einer SF₆-Analyse werden häufig nur vergleichsweise kleine Gasmengen benötigt.

Hier sind besonders wichtig

• kleines Totvolumen,
• kurze Messgasleitungen,
• geringe Leckrate,
• schnelles und reproduzierbares Kuppeln,
• geeignete Adapter zum Anlagenanschluss.

Eine überdimensionierte Serviceleitung kann bei einer kleinen Messaufgabe unnötig viel Gasvolumen erzeugen, das vor der Messung evakuiert und anschließend behandelt werden muss.

Für Analyse- und kleinere Serviceanschlüsse können deshalb beispielsweise die WIKA-Verbindungsteile mit:

DN 6

oder:

DN 8

interessant sein, sofern sie zum jeweiligen Gasdurchsatz und Gegenanschluss passen.

Kupplungen beim Be- und Nachfüllen

Beim Befüllen beziehungsweise Nachfüllen verbindet die Serviceleitung einen SF₆-Gasvorrat mit dem Gasraum der Anlage.

Ein möglicher Aufbau lautet:

Gaszylinder → Druckminderer → SF₆-Schlauch → selbstschließende Kupplung → Anlage

Die Servicekupplung muss dabei

• für den auftretenden Druck geeignet sein,
• vakuumfest sein, wenn die Leitung vorab evakuiert wird,
• gasdicht arbeiten,
• zum Schlauchsystem passen,
• gasverlustarmes Trennen ermöglichen.

Ein Komplettsystem für diese Aufgabe ist beispielsweise das WIKA GFK-10 Füllset für SF₆-Gas.

Das Füllset verwendet selbstschließende Ventile und ist für das Be- und Nachfüllen von SF₆-Gasräumen vorgesehen.

Kupplungen bei der Gasrückgewinnung

Bei Wartung oder Außerbetriebnahme sollte vorhandenes SF₆ nicht einfach aus dem Gasraum abgelassen werden.

Es wird mit geeignetem Serviceequipment zurückgewonnen und in einen vorgesehenen Speicherbehälter überführt.

Hier gewinnt der Strömungswiderstand stärker an Bedeutung

Bei großen Gasräumen kann eine zu kleine Verbindung die Rückgewinnungszeit erhöhen.

Deshalb muss die Nennweite immer in Verbindung mit:

• Gasraumgröße,
• Schlauchlänge,
• Servicegerät,
• gewünschtem Gasdurchsatz

betrachtet werden.

Für größere Serviceaufgaben stehen entsprechend auch Verbindungsteile mit:

DN 20

zur Verfügung.

Typische Auswahl- und Montagefehler

Beobachtung	Mögliche Ursache	Sinnvolle Prüfung
Kupplung passt mechanisch nicht	falsche Nennweite oder Anschlussgeometrie	DN, Gewinde und Gegenstück vollständig prüfen
Mehrere Adapter hintereinander erforderlich	Serviceanschluss nicht passend geplant	direkten Adapter auswählen
Beim Trennen tritt hörbar Gas aus	Serviceleitung noch unter Druck oder ungeeignetes Kupplungssystem	Absperr- und Rückgewinnungsablauf prüfen
Trotz Selbstschluss wird etwas Gas freigesetzt	Gas im Kupplungs-Totvolumen	Totvolumen und Trennverfahren bewerten
Große Gasmenge verbleibt nach dem Service	langer Schlauch oder großer Verteiler unter Druck	Restgas zurückgewinnen und Volumen reduzieren
Feuchtewert verschlechtert sich nach dem Nachfüllen	Serviceleitung vor dem Öffnen nicht ausreichend evakuiert	Evakuier- und Vakuumhalteprüfung durchführen
Kupplung wird nach mehreren Einsätzen undicht	Dichtfläche verschmutzt oder Dichtung beschädigt	Verbindung reinigen beziehungsweise Dichtung prüfen
Service dauert ungewöhnlich lange	Nennweite oder Schlauchquerschnitt zu klein	gesamten Strömungsweg bewerten
Analyse benötigt unnötig viel Gas	überdimensionierte Schläuche und Totvolumen	Messgasweg verkürzen und Volumen reduzieren
Serviceanschluss ist verschmutzt	Schutzkappe fehlt	Anschluss reinigen, prüfen und Schutzkappe verwenden
Verbindung ist druckdicht, aber nicht vakuumgeeignet	ungeeignete Standardkupplung verwendet	SF₆-spezifische Vakuum- und Druckfreigabe prüfen

Praxisbeispiel: DN-20-Anlage mit DN-8-Serviceleitung

Eine gasisolierte Schaltanlage besitzt einen SF₆-Serviceanschluss mit:

DN 20

Für eine Wartungsarbeit soll ein kompaktes Service- beziehungsweise Messsystem mit:

DN 8

angeschlossen werden.

Ungünstige Lösung

Mehrere vorhandene Universaladapter werden kombiniert:

DN 20 → Gewindeadapter → Zwischenstück → weiterer Adapter → DN 8

Die Verbindung funktioniert möglicherweise mechanisch, besitzt jedoch:

• mehr Dichtstellen,
• größeres Totvolumen,
• größere Baulänge,
• mehr potentielle Leckstellen.

Bessere Lösung

Es wird eine für das verwendete SF₆-System vorgesehene direkte Adaption von:

DN 20 → DN 8

verwendet.

An die DN-8-Seite wird ein geeigneter SF₆-Schlauch angeschlossen.

Vor dem Öffnen des Anlagen-Gasraums

wird das komplette externe Volumen aus:

Adapter + Kupplung + Schlauch + Verteiler

evakuiert.

Nach dem Service wird der Gasraum wieder isoliert und das im Schlauch verbleibende SF₆ soweit vorgesehen zurückgewonnen.

Erst danach wird die selbstschließende Kupplung getrennt.

Die richtige Adapterauswahl reduziert damit nicht nur Montageaufwand, sondern auch Anzahl der Dichtstellen und unnötiges Servicevolumen.

SF₆-Serviceverbindung systematisch auswählen

1. Anlagenanschluss identifizieren: Hersteller, Kupplungssystem, Nennweite und Anschlussgeometrie bestimmen.
2. Serviceaufgabe definieren: Befüllen, Nachfüllen, Analysieren, Evakuieren oder Rückgewinnen.
3. Gasdurchsatz bestimmen: Erforderliche Nennweite aus Serviceaufgabe und Gasraumgröße ableiten.
4. Gegenstück bestimmen: Anschluss am Schlauch, Messgerät oder Servicegerät prüfen.
5. Selbstschluss vorsehen: Für wiederkehrende SF₆-Serviceverbindungen geeignete selbstschließende Ventile und Kupplungen einsetzen.
6. Totvolumen minimieren: Unnötige Adapter, große Verteiler und zu lange Schläuche vermeiden.
7. Vakuumeignung prüfen: Serviceverbindung muss auch während der Evakuierung zuverlässig funktionieren.
8. Betriebsdruck prüfen: Alle Komponenten für den maximal auftretenden Druck auslegen.
9. Leckrate prüfen: SF₆-spezifisch gasdichte Komponenten verwenden.
10. Werkstoffe prüfen: SF₆ und mögliche Zersetzungsprodukte berücksichtigen.
11. Evakuiermöglichkeit planen: Serviceleitung vor dem Öffnen des Gasraums evakuieren können.
12. Rückgewinnung planen: Restgas aus Schlauch und größeren Zwischenvolumen nicht unnötig freisetzen.
13. Schutzkappen vorsehen: Kupplungsflächen während Lagerung und Betrieb schützen.
14. Adapter reduzieren: Möglichst direkte Verbindung zwischen Anlagen- und Serviceanschluss verwenden.
15. Serviceablauf dokumentieren: Kuppeln, Evakuieren, Öffnen, Absperren, Rückgewinnen und Trennen eindeutig festlegen.

Passende SF₆-Produkte bei ICS Schneider

WIKA GCx-08 – Verbindungsteile DN 8

Für viele Service- und Messanwendungen ist der WIKA Typ GCx-08 besonders interessant.

Das Programm umfasst:

• selbstschließende Ventile,
• passende Kupplungen,
• Schutzkappen,
• Fittings,
• Adapter,
• Anschlüsse für Analysegeräte.

ICS nennt unter anderem:

• Trennen beziehungsweise Kuppeln unter Druck und Vakuum,
• Vakuum- und Druckfestigkeit von -1 … +64 bar,
• Einsatztemperatur -40 … +80 °C,
• geprüfte Heliumdichtheit von 100 %.

WIKA GCx-06 und GCx-20

Für andere Durchfluss- und Anschlussanforderungen stehen entsprechende Verbindungssysteme mit:

DN 6

und:

DN 20

zur Verfügung.

Eine Übersicht finden Sie unter Ventile und Kupplungen für SF₆-Gasanlagen.

WIKA GCH-08 und GCH-20 SF₆-Schläuche

Die WIKA GCH-08 und GCH-20 sind speziell für SF₆-Servicearbeiten ausgelegte Schläuche.

Die Schläuche:

• sind vakuum- und druckfest,
• werden auf Heliumdichtheit geprüft,
• besitzen selbstschließende Ventile und Kupplungen,
• sind in DN 8 und DN 20 erhältlich.

WIKA GFK-10 Füllset

Für das Be- und Nachfüllen steht das WIKA GFK-10 Füllset zur Verfügung.

Es ist für die kontrollierte Befüllung von SF₆-Gasräumen aus einem Gaszylinder vorgesehen und verwendet selbstschließende Ventile.

WIKA GVP-10 Vakuumpumpe

Wenn eine Serviceleitung beziehungsweise ein Gasraum vor dem Befüllen evakuiert werden muss, steht unter anderem die WIKA GVP-10 zur Verfügung.

Der Ansauganschluss ist für einen DN-8-Schlauch ausgelegt.

Weitere Produkte finden Sie unter SF₆-Gas-Lösungen bei ICS Schneider.

Fazit

Eine SF₆-Servicekupplung sollte nicht allein nach Gewinde oder Außendurchmesser ausgewählt werden.

Die Nennweite muss zur Serviceaufgabe passen

Große Gasräume und hohe Rückgewinnungsleistungen können einen größeren Querschnitt erfordern, während Mess- und Analyseaufgaben häufig mit kleineren Nennweiten auskommen.

Selbstschluss reduziert Gasverluste beim Kuppeln und Trennen

Die Gaswege werden bei geeigneten Kupplungssystemen automatisch geschlossen, sobald die Verbindung getrennt wird.

Selbstschluss beseitigt jedoch nicht das Totvolumen

Gas, das zwischen den Schließelementen oder in Schlauch, Adapter und Verteiler eingeschlossen ist, muss separat berücksichtigt werden.

Kleine Totvolumen reduzieren die eingeschlossene Gasmenge

Besonders bei häufigen Service- und Analysevorgängen lohnt es sich deshalb, den gesamten zusätzlichen Gasweg kompakt aufzubauen.

Serviceleitungen sollten vor dem Öffnen des Gasraums evakuiert werden

Damit wird verhindert, dass unnötig Luft und Feuchtigkeit in das SF₆-System gelangen.

Restgas im Schlauch sollte nicht als unvermeidbarer Verlust betrachtet werden

Bei größeren Servicevolumen ist eine Rückgewinnungsmöglichkeit vorzusehen.

Adapterketten sollten vermieden werden

Ein direkt passender Adapter reduziert Dichtstellen, Baulänge und zusätzliches Innenvolumen.

Für die Praxis gilt

Anlagenanschluss identifizieren → Serviceaufgabe und benötigten Durchfluss bestimmen → passende Nennweite auswählen → selbstschließendes SF₆-Kupplungssystem verwenden → Druck- und Vakuumeignung prüfen → Leckrate und Werkstoffe berücksichtigen → Totvolumen möglichst klein halten → Adapterketten vermeiden → Serviceleitung vor Öffnung des Gasraums evakuieren → nach dem Service Gasraum absperren → Restgas aus größeren Servicevolumen zurückgewinnen → selbstschließende Kupplung trennen → Schutzkappe montieren → Verbindung auf ordnungsgemäßen Zustand prüfen.

FAQ: SF₆-Servicekupplungen richtig auswählen

Was ist eine SF₆-Servicekupplung?

Eine SF₆-Servicekupplung verbindet einen Gasraum mit Schlauch, Messgerät oder Serviceequipment und ist speziell für eine gasdichte Handhabung von SF₆ ausgelegt.

Warum kann ich keine normale Druckluftkupplung verwenden?

SF₆-Serviceverbindungen müssen unter anderem für hohe Gasdichtheit, Vakuumbetrieb, Druckbetrieb und die entsprechenden Werkstoffanforderungen ausgelegt sein. Eine normale Druckluftkupplung erfüllt diese Anforderungen nicht automatisch.

Was bedeutet selbstschließend?

Bei einer selbstschließenden Kupplung werden die Gaswege beim Trennen automatisch geschlossen, sodass Anlage und Serviceleitung nicht offen zur Atmosphäre stehen.

Verhindert eine selbstschließende Kupplung jeden SF₆-Verlust?

Nicht zwangsläufig vollständig. Zwischen den Schließelementen kann ein kleines Totvolumen mit Gas verbleiben. Außerdem kann im angeschlossenen Schlauch weiterhin SF₆ enthalten sein.

Was ist Totvolumen?

Totvolumen ist ein zusätzliches Innenvolumen in Kupplungen, Adaptern, Ventilen oder Leitungen, das mit Gas gefüllt wird, aber nicht zum eigentlichen Nutzvolumen der Anlage gehört.

Warum ist ein kleines Totvolumen bei SF₆ wichtig?

Je kleiner das bei gleichem Druck gefüllte Totvolumen ist, desto geringer ist die darin enthaltene Gasmenge, die beim Service zusätzlich behandelt werden muss.

Beeinflusst der Druck die Gasmenge im Totvolumen?

Ja. Bei gleicher Temperatur enthält dasselbe Volumen bei höherem absoluten Druck entsprechend mehr Gas.

Ist das Schlauchvolumen ebenfalls Totvolumen?

Im weiteren Servicekontext ist auch das Schlauchvolumen ein zusätzliches Gasvolumen außerhalb des eigentlichen Anlagen-Gasraums und muss bei Evakuierung und Rückgewinnung berücksichtigt werden.

Warum sollte ein SF₆-Schlauch nicht unnötig lang sein?

Ein längerer Schlauch besitzt ein größeres Innenvolumen. Dadurch muss mehr Volumen evakuiert werden und nach dem Service kann entsprechend mehr SF₆ in der Leitung verbleiben.

Muss die Serviceleitung vor dem Befüllen evakuiert werden?

Wenn Luft- und Feuchteeintrag vermieden werden sollen, sollte das externe Servicevolumen entsprechend dem vorgesehenen Serviceverfahren vor dem Öffnen des Gasraums evakuiert werden.

Was bedeutet DN 8 bei einer SF₆-Kupplung?

DN 8 bezeichnet die Nennweite des Verbindungssystems. Die Angabe ist nicht identisch mit einer bestimmten Gewindegröße.

Welche Nennweiten gibt es bei WIKA-SF₆-Verbindungsteilen?

Bei ICS Schneider finden sich unter anderem WIKA-Verbindungsteile in DN 6, DN 8 und DN 20.

Wann ist DN 8 sinnvoll?

DN 8 eignet sich für zahlreiche Service-, Füll- und Messaufgaben, sofern der erforderliche Gasdurchsatz und die vorhandenen Anschlüsse dazu passen.

Wann kann DN 20 sinnvoll sein?

Bei größeren Gasräumen oder höheren erforderlichen Gasdurchsätzen kann eine größere Nennweite die Service- beziehungsweise Rückgewinnungszeit reduzieren.

Ist eine möglichst große Nennweite immer besser?

Nein. Die Nennweite sollte zum benötigten Gasdurchsatz passen. Bei kleineren Mess- und Analyseaufgaben können große Verbindungssysteme unnötiges Servicevolumen erzeugen.

Kann ich DN 20 auf DN 8 adaptieren?

Ja, wenn ein für das SF₆-System geeigneter, druck- und vakuumfester Adapter mit passenden Dichtungen und Anschlüssen verwendet wird.

Sind mehrere Adapter hintereinander problematisch?

Sie können zusätzliche Dichtstellen, Innenvolumen und mechanische Länge erzeugen. Eine möglichst direkte Adaption ist daher vorzuziehen.

Muss eine SF₆-Kupplung vakuumfest sein?

Wenn die Serviceleitung oder der angeschlossene Gasraum über diese Verbindung evakuiert wird, muss die Verbindung auch für den entsprechenden Vakuumbetrieb geeignet sein.

Welche Druckfestigkeit besitzen die WIKA GCx-Verbindungsteile?

ICS gibt für GCx-06, GCx-08 und GCx-20 einen Bereich von -1 bis +64 bar an.

Welche Temperatur ist für die GCx-Verbindungsteile zulässig?

ICS nennt einen Einsatztemperaturbereich von -40 bis +80 °C.

Wie dicht sind die WIKA GCx-Verbindungen?

Für GCV-, GCA- und entsprechende Messkammer-Ausführungen nennt ICS eine Leckrate von ≤ 1 · 10^-8 mbar · l/s. Die Komponenten werden auf Heliumdichtheit geprüft.

Warum wird Helium für die Dichtheitsprüfung verwendet?

Helium eignet sich aufgrund seiner Eigenschaften sehr gut als Prüfgas für empfindliche Lecktests und ermöglicht den Nachweis sehr kleiner Leckraten.

Was passiert mit SF₆, das nach dem Service im Schlauch bleibt?

Bei einem emissionsarmen Servicekonzept sollte dieses Gas soweit technisch vorgesehen in einen Gasraum, Gaszylinder oder über geeignetes Serviceequipment zurückgewonnen werden.

Reicht es, die selbstschließende Kupplung einfach abzuschrauben?

Bei einem größeren unter Druck stehenden Servicevolumen sollte zunächst der vorgesehene Absperr- und Rückgewinnungsablauf durchgeführt werden. Die selbstschließende Kupplung ist der letzte Teil der sicheren Trennung.

Warum benötigt ein SF₆-Anschluss eine Schutzkappe?

Sie schützt Dichtflächen und Kupplungsmechanik vor Verschmutzung, Feuchtigkeit und mechanischer Beschädigung und kann abhängig von der Ausführung eine zusätzliche Abdichtung bieten.

Welche SF₆-Kupplung eignet sich für einen DN-8-Schlauch?

Die WIKA-GCx-08-Verbindungsteile sind speziell für Nennweite DN 8 ausgelegt und umfassen selbstschließende Ventile, Kupplungen und Adapter.

Wo finde ich die WIKA GCx-08 bei ICS Schneider?

Weitere Informationen finden Sie unter WIKA GCx-08 Verbindungsteile bei ICS Schneider.

Welche SF₆-Schläuche bietet ICS Schneider an?

Die WIKA-Typen GCH-08 und GCH-20 sind für SF₆-Servicearbeiten in DN 8 beziehungsweise DN 20 vorgesehen.

Besitzen die WIKA SF₆-Schläuche selbstschließende Kupplungen?

Ja. Die GCH-Schläuche sind mit selbstschließenden Ventilen und Kupplungen ausgestattet.

Gibt es bei ICS Schneider ein komplettes SF₆-Füllset?

Ja. Das WIKA GFK-10 ist für das Be- und Nachfüllen von SF₆-Gasräumen aus einem Gaszylinder vorgesehen.

Wo finde ich weitere SF₆-Servicekomponenten?

Eine Übersicht finden Sie unter SF₆-Gas-Lösungen bei ICS Schneider.