绝缘油里的微量水分，现场常拿到两个来源不同的数字。一个出自库仑法水分测定仪，读数是毫克每千克或者百万分之一。另一个出自露点仪，读数是零下几十摄氏度。两个数字都叫含水量，可它们并不在同一条测量链上。
把这两种方法当成同一指标的两种实现方式去比高低，是现场格外容易犯的一个错。差别的根子不在精度，在测量对象：一个直接测油里的水，一个测气体里的水。
分清楚各自的标准归属，很多争论会自己停下来。
卡尔费休库仑法的进样是被试油品本身。取一定量油样注入滴定池，试剂与样品里的水发生反应，仪器按消耗的电量算出水的质量，再除以进样质量得到含量。
整条链路上没有相变，也没有平衡等待。油里的水被直接“数”了出来。
冷镜式露点仪的工作对象是气体。它把气样引到一块镜面上降温，镜面开始结露或者结霜的那一刻记下温度，这个温度便是露点。
国标对这一方法的归口写得很清楚。GB/T 5832.2-2016《气体分析 微量水分的测定 露点法》现行有效，标准名里的“气体分析”四个字限定了它的对象。配套的 GB/T 5832.1 走电解法，GB/T 5832.4 走石英晶体振荡法，对象也都是气体。
油里的水与油面上方气体里的水处在动态平衡中，两者并不相等。要把气体的读数换成油的含量，需要知道这二者之间的分配关系。
这道关系不是常数，它随温度变化，随油品种类变化，也随油的老化程度变化。库仑法不需要这一层，露点法绕不过去。
把这两个方法摆到一起的原因很朴素。台账上只要一个含水量数值，两台仪器又都能给出一个带单位的数，谁先出结果，谁的数字先落到表格里。
可数字背后的测量链并不一样，一个从油样出发，一个从气样出发，中间的环节数量也不相同。链子不同，两个数字便难以互相印证，也难以互相替代。别混着用。
卡尔费休反应的实质是碘、二氧化硫在碱性介质中与水定量反应。库仑法不外加滴定剂，而是在电解池的阳极上把碘离子氧化成碘，碘生成多少由电量决定，碘消耗多少由水决定。
这样一来，水的量便与电解消耗的电量挂上了钩，中间不需要知道试剂的浓度。
按法拉第电解定律，一摩尔水对应两摩尔电子。一摩尔电子的电量是九万六千四百八十五库仑，两摩尔便是十九万两千九百七十库仑。
一摩尔水的质量是十八点零一五克，即一万八千零一十五毫克。用十九万两千九百七十除以一万八千零一十五，得到十点七一库仑每毫克。
这正是现场常听到的那个数：一毫克水对应十点七一库仑电量。它不是厂商给的系数，是从法拉第定律直接算出来的，可以自己验一遍。
库仑法给出的是水的质量，不需要事先用标准物质标定滴定剂浓度。这与容量法形成对照，后者要用已知浓度的试剂去滴定，试剂浓度本身会随时间漂移，需要反复标定。
对长期运行的试验室来说，这一点省下的不只是时间，还有标定环节引入的不确定度。
库仑法适合含水量低的样品。绝缘油正常运行时的含水量落在每千克几毫克到几十毫克的区间，正好在它的敏感段内。
含水量高的样品反而不合适，电解时间会被拉得很长，试剂也消耗得快。
库仑法的准确度建立在电解池的状态上。池体密封不好，环境里的水汽会持续渗进来，仪器把这股水一并当成样品里的水，读数一路往上飘，表现为终点迟迟不来。
试剂有寿命。卡尔费休试剂的吸湿能力随使用时间下降，过期试剂会让电解效率降低，结果偏低。日常做法是先拿标准水样核查回收率，回收率落在方法标准允许的范围内，再去测样品。
干燥剂与密封件属于易耗件，按仪器说明书给的周期更换，这些事看着琐碎，却直接决定读数能不能站得住。别偷这一步。
GB/T 7600-2014《运行中变压器油和汽轮机油水分含量测定法（库仑法）》现行有效，二零一四年九月三日发布、二零一五年四月一日起实施。运行中变压器油的水分测定，方法依据是这一本。
GB/T 26793-2011《库仑法微量水分测定仪》现行有效，二零一一年七月二十九日发布、二零一一年十二月一日起实施。这一本管的是仪器本身的技术要求与性能试验方法，仪器验收与校准看它。
方法标准与仪器标准分开，是这条线上的一个特点，写试验方法引前者，写仪器指标引后者。
DL/T 2411-2021《电力设备用矿物绝缘油的现场试验导则》现行有效，二零二一年十二月二十二日发布、二零二二年三月二十二日起实施，适用于指导油浸式变压器、电抗器中绝缘油的现场试验。
这份导则的引用文件里列出了 GB/T 7600 与 GB/T 26793，现场做绝缘油试验走的正是这两本。
GB/T 7601-2008《运行中变压器油、汽轮机油水分测定法（气相色谱法）》现行有效。气相色谱法也能测油中水，靠热导检测器与特定色谱柱完成分离测定。
这一条路在电力行业的普及程度不如库仑法，设备条件与操作门槛都更高。几条路并排看，库仑法是当前的主流选择。
冷镜式露点仪的核心是那块可以控温的镜面。气样持续流过时把镜面降温，镜面上开始出现凝结物的瞬间，光电系统检出反射率的变化，此时的镜面温度即为露点或者霜点。
测得的是温度，不是质量，这一点决定了后面所有的换算方向。
露点温度要换算成水分含量，靠的是水的饱和蒸气压与温度之间的对应关系。露点越低，对应的饱和蒸气压越低，单位体积气体里的水分子越少。
换算的每一步都建立在“这是气体”这个前提上，气体换成液体，这条对应关系便不再直接适用。
露点法在气体水分测量上的优势是实打实的。响应快、可连续在线、不需要化学试剂，这些特点让它在气体湿度监测上占据着难以替代的位置。
电力行业里露点仪用得格外多的地方，正是六氟化硫气体湿度这一块。气体本身便是测量对象，测完可以直接与判据对照，中间不需要任何转移。
回到 GB/T 5832.2-2016，它的名称把对象写得明明白白。翻遍电力用油的试验标准体系，找不到一份把露点法定为绝缘油水分测定方法的现行标准。
这不是遗漏。方法标准跟着测量对象走，对象是气体的方法，不会平白出现在绝缘油的方法清单里。
判断一个方法在某个对象上是否立得住，看三样东西：有没有方法标准，有没有仪器标准，有没有判据或者限值。露点法用在六氟化硫气体湿度上，这三样齐备。
六氟化硫气体湿度在电力设备预防性试验规程里是列明的试验项目，测得的露点换算成含水量之后可与规程给出的判据直接对照。方法、仪器、判据接成一条链，测完便能下结论。
把同一台仪器搬到绝缘油上，链子断在方法与判据这两处。仪器本身没有问题，缺的是它在这个对象上的成文依据。对象先对齐。
要用露点仪测油里的水，必须先把油中的水转移到气相里去。常见的做法是把油样加热或者用干燥载气吹扫，让水分进入气相，再送给露点仪测量。
这一步看着简单，落在数据上却是格外难控制的一环。转移是否彻底，载气本底是否干净，管路有没有吸附，每一项都会影响结果。
水分从油相进入气相的比例，受温度、油品组成、老化产物、添加剂残留的共同影响。同样的油样在不同室温下做，转移出来的量并不一样。
这一层不确定性在库仑法上完全不存在，它不需要转移，自然谈不上转移效率。
露点仪的输出是摄氏度，而温度恰恰是水分测量里格外活跃的一个干扰量。室温变化、气路温度、镜面控温的稳定度，都会反映到读数上。
库仑法的输出是电量换算出来的质量，温度对它同样有影响，但影响路径短得多，也更容易通过恒温与平衡来控制。
准确的说法是这样的：露点法在气体水分测量上有完整的成文依据，在绝缘油水分测量上没有对应的现行方法标准。
把露点法与库仑法并列为“绝缘油微水的两种方法”，前半句成立，后半句缺依据。现场拿露点仪的读数去填绝缘油的水分台账，缺少的正是方法层面的支撑。
若采用顶空平衡的做法，先把油样装在密闭容器里静置，等油中的水与上部空间的气体达到平衡，再把这部分气体送进露点仪。做法本身清楚，难处在于平衡是不是真的达到。
平衡时间随温度与容器体积变化，做之前要用平行试验确认什么时候算稳定。没等到平衡便取样，测到的是尚未稳定的中间状态。容器上部空间与油样的体积比也要固定下来，这一比值参与换算。
这些条件在气体水分测量里统统用不上，气样本身便是测量对象。环节多得多。
库仑法给的是质量分数，常见写法是毫克每千克、微克每克，或者百万分之一。露点法给的是温度，单位是摄氏度。
两者不在同一个量纲上，直接比大小没有意义。要比较，得先把露点换算成气体状态下的水分含量，再经油与气的分配关系折算到油里。
库仑法到结果只有电量换算这一步。露点法要经温度测量、饱和蒸气压换算、油与气的分配折算，三步叠加。
链条越长，不确定度的来源越多。这是两种方法在原理层面上的根本差别，与仪器本身的制造水平无关。
要让两个数字有可比性，至少要做到三条：同一份油样，同一温度基准，同一平衡状态。三条里缺一条，比出来的差值说明不了方法优劣，只能说明条件不对齐。
现场拿到两个对不上的数，先查这三条，比争论哪个仪器准有用得多。
库仑法的平行测定要求写在方法标准里，两次结果的差值应符合标准给出的重复性规定。露点法的重复性要求要回到气体测量的那一套标准上去找。
拿库仑法的重复性数值去套露点仪的读数，是把两套体系混在了一起。
质量分数用毫克每千克表示时，与百万分之一在数值上相等。一毫克每千克即百万分之一，这一步可以自己算：一千克等于一百万毫克，一毫克占一百万毫克，正是百万分之一。
气体里的百万分之一是体积比，等价于微升每升，与质量分数不是同一回事。同样写百万分之一，落在气侧与落在油侧，含义不同。
露点换算出来的水分含量是气体状态下的数值，再折算到油里时要乘以油与气之间的分配系数。跳过其中任何一步，得到的数都无法与方法标准的限值对照。算完再比。
某台主变的油样送检，库仑法给出每千克十几毫克的结果，同一份样品用露点法折算出来高出不少。两个数字摆在一起，谁都说自己没错。
排查从转移环节开始：查载气本底，查吹扫时间是否足够，查管路上有没有残留水分。查完才看清，问题出在取样瓶两次进样之间没有密封好，样品在敞口状态下吸了湿。
这一例说明的不是方法优劣，是取样与转移环节的权重，含水量越低，这两个环节的影响越大。
另一回，同一台仪器在同一个油样上反复测，上午与下午的读数差出好几摄氏度。仪器自检正常，镜面清洁，看起来没有故障。
原因在温度。露点仪的输出原是温度量，室温变化会通过气路温度与镜面控温两条路径进来。把样品与环境一并恒温之后，读数才稳定下来。
这一例的教训是：用露点法做比对时，温度不是背景条件，是要记录并控制的变量。
运行中变压器油水分测定的方法依据是 GB/T 7600-2014《运行中变压器油和汽轮机油水分含量测定法（库仑法）》，现行有效，二零一四年九月三日发布、二零一五年四月一日起实施。
仪器这一侧看 GB/T 26793-2011《库仑法微量水分测定仪》，现行有效，二零一一年七月二十九日发布、二零一一年十二月一日起实施。库仑法微量水分测定仪的仪器技术要求写在这一本里。
GB/T 7601-2008《运行中变压器油、汽轮机油水分测定法（气相色谱法）》，现行有效。气相色谱法这一条路的方法依据。
GB/T 5832.2-2016《气体分析 微量水分的测定 露点法》，现行有效，二零一六年十二月十三日发布、二零一七年七月一日起实施。露点法的成文依据，对象是气体。
DL/T 2411-2021《电力设备用矿物绝缘油的现场试验导则》，现行有效，二零二一年十二月二十二日发布、二零二二年三月二十二日起实施，适用于油浸式变压器、电抗器中绝缘油的现场试验，引用文件含 GB/T 7600 与 GB/T 26793。
运行中变压器油的质量要求与水分限值看 GB/T 7595-2017《运行中变压器油质量》。试验周期与项目安排按 DL/T 596-2021《电力设备预防性试验规程》执行。
北京康高特（KGT）代理的美国 Megger KF875 与 KF-LAB MkⅡ，官方说明写明采用卡尔费舍尔库仑滴定法，用于高精度测定绝缘油的水分。
官方给出的参数里，测试范围为一微克到一毫克水，对应的浓度范围从百万分之一到百分之一百，敏感度可达零点一微克。准确度分两段给：十到一百微克区间为正负三微克，一百微克到一毫克区间为正负百分之零点五。结果显示可以用微克、毫克每千克、百万分之一与百分比四种格式。
KF875 针对比重零点八七五的绝缘油做了预设，操作上注入一毫升样本即可。KF-LAB MkⅡ 的适用范围更宽，可测比重零点六到一点四的样品，同时保留了绝缘油的预设程序。
北京康高特（KGT）代理的瑞士 MBW 573H 型露点仪是冷镜式结构，官方给出的应用场景是各类固定工业装置的在线湿度连续监测，以及高温工艺气体与蒸汽系统的露点检测。
它的霜点与露点测量范围为零下六十摄氏度到正七十摄氏度，校准区间为零下四十摄氏度到正七十摄氏度。仪器做成机架式，带内置采样泵与流量计，面向长期不间断的气体水分监测。
注意它落在哪一侧：应用场景写的是气体与蒸汽，不是绝缘油。
把这两台放在一起看，差别不在指标高低，而在测量对象。一台进油样直接滴定，一台进气样测结露温度。
现场需要绝缘油的水分数据时，走的是库仑法这一台。需要六氟化硫或者其他气体的湿度数据时，才轮到露点仪出场。让两台互相替代，等于让它们各自离开有标准支撑的那一侧。
挑仪器之前先问一句要测的对象是什么。对象是绝缘油，走库仑法这条路，看进样量与测试范围是否覆盖日常样品的含水量，看敏感度能不能分辨合格与不合格之间的那点差距，看有没有对应的方法标准与仪器标准可以引。
对象是六氟化硫或者其他工业气体，看测量范围能否覆盖预期的露点区间，看能否长时间连续在线运行，看校准区间是否覆盖实际使用的那一段。
两句话问完，选型方向基本定下来，剩下的指标对比要在同一条链上做才有意义。先分对象。
不能直接测。露点仪的工作对象是气体，油里的水要先转移到气相才能被它看见，这一步的转移效率随温度与油品变化，且没有针对绝缘油的现行方法标准作为依据。需要油中水分的正式数据，走库仑法。
从法拉第电解定律算出来。一摩尔水对应两摩尔电子，一摩尔电子九万六千四百八十五库仑，两摩尔便是十九万两千九百七十库仑，一摩尔水一万八千零一十五毫克，两者相除得十点七一库仑每毫克。可以自己验算，不是厂商给的系数。
先查三件事：是不是同一份油样，温度基准是否一致，样品是否达到了同样的平衡状态。三条都对齐了还差得多，再往取样容器、密封、转移环节上找，方法本身往往不是要查的头一处。
含水量低的样品选库仑法，绝缘油正落在这一段。容量法用已知浓度的试剂滴定，适合含水量高的样品，试剂浓度需要反复标定。电力用油走库仑法。
含水量越低，取样环节的影响越大。容器要干燥、密封，取样后尽快送检，避免长时间敞口放置。同一份样品要做平行测定，两次结果的差值应符合方法标准给出的重复性要求。这一步省不得。
会变。绝缘油里的水并非一成不变，它与容器壁、上部空间、环境湿度之间持续交换。取样后长时间放置，含水量随容器密封状况与环境湿度变化。含水量越低的样品，这一变化带来的相对影响越大。
可行的做法是取样后尽快测定，容器保持干燥密封，同时记下取样时的环境温度。记录温度不是为了凑资料，是为了在结果存疑时能够回溯。记录别省。
镜面污染会让光电系统把污垢的散射当成结露信号，露点读数随之失真，常见表现是偏高。冷镜式仪器对此的处理方式是做镜面检查与自动清洁，必要时人工清洗。
判断起来也简单：同一气样连续测量，若读数持续单向漂移或者重复不出来，先查镜面，再查气路与本底。这一步排在换仪器之前。顺序别反。
结语
库仑法与露点法的差别，说到底不在精度而在测量对象与标准归属。库仑法直接数出油里的水，有 GB/T 7600-2014 作为方法依据，仪器另有 GB/T 26793-2011 约束，现场导则引用的也是这两本，电量换算还能用十点七一库仑每毫克自己验一遍。露点法测的是气体里的水，成文依据 GB/T 5832.2-2016 写在“气体分析”名下，应用在六氟化硫与工业气体湿度监测上顺理成章。把两者并列成绝缘油微水的两种方法，缺的是露点法在油这一侧的成文支撑。现场做绝缘油水分台账，先问一句这个数是从哪条链上来的，比事后争执哪一个准要省事得多。
北京康高特仪器设备有限公司
地址：北京市丰台区南四环西路186号汉威国际广场4区2号楼8层
电话：010-68460051 手机：13520131150
北京康高特仪器设备有限公司 京ICP备18044025号-3
京公网安备 11010802026185号
网站地图
