[實用新型]一種定量檢測六氟化硫電氣設(shè)備中含硫故障氣體組分的檢測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320342344.1
• 申請日: 2013-06-17
• 公開（公告）號: CN203405450U
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李麗;周永言;唐念;吳麗;黎曉淀
• 申請（專利權(quán)）人: 廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號: G01N30/62
• 分類號: G01N30/62;G01N30/06
• 代理公司: 廣州知友專利商標(biāo)代理有限公司 44104
• 代理人: 周克佑;馬赟齋

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種六氟化硫電氣設(shè)備故障氣體的檢測裝置，尤其涉及一種定量檢測六氟化硫電氣設(shè)備中含硫故障氣體組分的裝置。?

背景技術(shù)

六氟化硫(SF₆)在電氣工業(yè)中用作高壓開關(guān)、大變量變壓器、高壓電纜和氣體的絕緣材料。當(dāng)這些設(shè)備發(fā)生故障時，會發(fā)生放電，而六氟化硫氣體會在高溫電弧作用下發(fā)生分解，其分解物包括含硫化合物及其他化合物等，含硫化合物包括硫酰氟(SO₂F₂)，羰基硫(COS)、硫化氫(H₂S)、二硫化碳(CS₂)、二氧化硫(SO₂)等，所以定量檢測這些六氟化硫分解產(chǎn)物可用于診斷電氣設(shè)備的故障和缺陷。?

目前，六氟化硫分解產(chǎn)物的定量檢測方法還很不成熟，主要體現(xiàn)在：六氟化硫分解產(chǎn)物組成復(fù)雜，且各組分往往濃度很低，而六氟化硫背景值很高，給六氟化硫分解產(chǎn)物如硫酰氟(SO₂F₂)，羰基硫(COS)、硫化氫(H₂S)、二硫化碳(CS₂)、二氧化硫(SO₂)等的分離和定性定量帶來很大難度。?

當(dāng)前，應(yīng)用于六氟化硫電氣設(shè)備故障氣體的分析方法主要有氣相色譜法、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法、紅外光譜法、電化學(xué)分析法，檢測管法等。?

1.檢測管法?

????檢測管法主要是針對SO₂和HF進行檢測，SO₂和HF都是強酸性物質(zhì)，它們可與NaOH發(fā)生反應(yīng)，同時SO₂又可以與碘發(fā)生化學(xué)反應(yīng)促使指示劑改變顏色，變色的長度與相應(yīng)的物質(zhì)濃度成正比，所以其濃度值很容易的從檢測管的表面刻度或標(biāo)帶上讀出。由于HF采用酸堿反應(yīng)，SO₂采用氧化還原反應(yīng)，兩者反應(yīng)機理不同，所以這兩種物質(zhì)不需要進行分離。但這種方法容易受到溫度、濕度和存放時間的影響，并且對其它主要分解氣體沒有檢測作用，不能全面反應(yīng)SF6放電分解氣體組分情況。

2.氣體傳感器法?

????該方法主要是利用化學(xué)氣敏器件檢測氣體組分。化學(xué)氣敏傳感器是利用對被測氣體的形狀或分子結(jié)構(gòu)具有選擇性俘獲的功能（接受器功能）和將俘獲的化學(xué)量有效轉(zhuǎn)化為電信號的功能（轉(zhuǎn)換器功能）來工作的。當(dāng)被測氣體被吸附到氣敏半導(dǎo)體表面時，其電阻值會發(fā)生變化，從而獲得該氣體的含量。氣體傳感法具有檢測速度快，效率高，可以與計算機配合使用從而實現(xiàn)自動在線檢測診斷等突出優(yōu)點，但也存在檢測氣體組分單一等缺點。目前，國內(nèi)外用氣體傳感器法可以檢測的氣體主要是比較常見的氣體如SO₂、HF和H₂S，而對重要的氣體組分SO₂F₂、SOF₂、SF₄、SOF₄和CF₄則無能為力。另外，它存在組分間的干擾問題如：H₂S傳感器會對SO₂有效應(yīng)以及HF傳感器使用壽命短等問題。

3.電化學(xué)法?

????利用電化學(xué)方法，使用電極與電解液對氣體進行檢測，但僅能測定裂解氣體中可水解氟化物及酸度，對分解物的類型和濃度無法判斷。且儀器存在零點漂移，穩(wěn)定性差，影響檢測結(jié)果。

4.紅外光譜法?

????紅外光譜法是基于氣體對紅外光的吸收的檢測方法。其定性是依據(jù)物質(zhì)對紅外光吸收的波數(shù)及波形，其定量的依據(jù)是物質(zhì)對紅外光吸收的程度。除了單原子分子及同核分子，如O₂、N₂、Ne等之外，幾乎所有的化學(xué)物質(zhì)都在紅外光區(qū)有吸收。該方法與氣相色譜法及氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法相比，分析速度快、不破壞樣氣、能實現(xiàn)常溫下檢測。但在六氟化硫電氣設(shè)備故障氣體組分的分析時，六氟化硫的紅外吸收峰與其分解產(chǎn)物，如SO₂、F₂、CF₄、SO₂的紅外吸收峰存在重疊，存在相互干擾，所以定量方法復(fù)雜，而且檢出限也在ppm級，一般只能達到5μL/L~10μL/L，檢測靈敏度滿足不了六氟化硫電氣設(shè)備中含硫故障氣體組分的檢測要求。

5.氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法?