[發明專利]一種檢測六氟化硫的系統

有效

• 申請號: 201310615957.2
• 申請日: 2013-11-27
• 公開（公告）號: CN103675206A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 楊震夏;高文卓;王國慶;杜海波;周鈞;王祥濱;苗英俊
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一八研究所
• 主分類號: G01N33/00
• 分類號: G01N33/00
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 楊志兵;付雷杰

技術領域

本發明涉及一種檢測六氟化硫的系統，屬于六氟化硫檢測技術領域。

背景技術

六氟化硫被用作變電站的斷路器（GIS）、變壓器、高頻電纜等設備中的絕緣氣，同時六氟化硫又會產生很強的溫室效應，因此，六氟化硫的泄露分析檢測既是電力安全的需要，也是環境保護的需要。目前，熱裂解—電化學法是一個很好的分析六氟化硫的方法，此方法利用催化加高溫的辦法使六氟化硫裂解，再用電化學傳感器檢測裂解后的二氧化硫的濃度，而后計算出六氟化硫的濃度。采用該熱裂解—電化學法的分析儀器最突出的優點是具有優越的長期穩定性和環境適應性。六氟化硫之所以被用作絕緣氣，是因為它的裂解溫度很高，完全裂解溫度高達3600℃。因此，以往人們在使用熱裂解法時，在無法實現3600℃高溫的情況下，不得不在較低溫條件下使用催化劑，使六氟化硫裂解。這種方案雖然實現了六氟化硫的裂解，但因使用了催化劑，分解產物很復雜，所需要的目標檢測氣——二氧化硫含量較少，而干擾氣體卻很多，這就最終使得儀器的總體性能不夠好，檢測結果不理想。

發明內容

本發明的目的在于提供一種新的檢測六氟化硫的系統，所述系統中六氟化硫經高溫后所產生的目標氣體（即可檢測成分）---SO₂濃度高，干擾氣成分少，且高溫裂解時不需要使用催化劑，可操作性強，成本低，系統具有分析精度高，檢測下限低和環境適應性強等特點。

盡管六氟化硫的完全裂解溫度在3600℃，但是任何物質都有一個起始裂解點，經過大量的試驗發現六氟化硫在較低溫度、即1000℃-1400℃條件下，并在無催化劑的情況下已經開始部分裂解，生成物中含有二氧化硫，這些因六氟化硫部分裂解而產生的二氧化硫已能滿足檢測的要求，且在不同溫度條件下各個溫度點上裂解氣中二氧化硫的濃度不同。

基于以上原理，本發明提供一種檢測六氟化硫的系統，所述系統包括高溫裂解爐、選擇性過濾器、SO₂傳感器、抽氣泵、信號處理模塊；高溫裂解爐進氣口處裝有進氣量傳感器；其中，高溫裂解爐、選擇性過濾器、SO₂傳感器、抽氣泵通過管道依次連接，SO₂傳感器與信號處理模塊電連接，高溫裂解爐中的進氣量傳感器與信號處理模塊電連接；

所述系統工作流程如下：

（1）將混有六氟化硫的空氣通入到高溫裂解爐中，高溫裂解爐開始加熱，控制高溫裂解爐的升溫速率和工作溫度，當高溫裂解爐的溫度達到工作溫度1000～1400℃時，并在所述高溫裂解爐中發生裂解反應，產生的氣體從高溫裂解爐的出氣口輸出到高溫裂解爐和選擇性過濾器之間的管路中；同時，高溫裂解爐中的進氣量傳感器爐將進氣量信號傳送給信號處理模塊；

（2）高溫裂解爐輸出的氣體在高溫裂解爐和選擇性過濾器之間的管路中進行空氣冷卻后，進入選擇性過濾器；

（3）選擇性過濾器將高溫裂解爐輸出氣體中的結露水、灰塵及干擾物除去后，送入SO₂傳感器；

（4）SO₂傳感器對選擇性過濾器輸出的氣體中的SO₂成分進行檢測，輸出電流信號并送入信號處理模塊，同時檢測完的氣體由抽氣泵抽走；

（5）信號處理模塊將接收到的電流信號轉換為電壓信號，然后對電壓信號進行濾波和放大后，再結合步驟（1）高溫裂解爐的進氣量得到六氟化硫的濃度；如果六氟化硫的濃度大于等于預設報警值，則報警；如果六氟化硫的濃度小于預設報警值，則不報警。

所述高溫裂解爐內不使用催化劑。

所述步驟（1）通入高溫裂解爐中的氣體流量為5mL/min～500mL/min。

所述高溫裂解爐的升溫速率為50℃/min～70℃/min。

所述SO₂傳感器的量程分別為1ppm～200ppm或0.1ppm～50ppm。