[发明专利]一种多功能SF6气体中分解产物各组分的综合分析仪

说明书

本发明公开了一种多功能SF6气体中分解产物各组分的综合分析仪，包括进气及过滤组件、气体分路计量组件、光谱组件、电化学组件、冷镜微水组件、数据处理组件和总数据输出组件，待测气体通过进气管路连接进气及过滤组件，进气及过滤组件连接气体分路计量组件，气体分路计量组件分别连接光谱组件和冷镜微水组件，光谱组件连接电化学组件，电化学组件和冷镜微水组件一起电连接于数据处理组件，数据处理组件电连接于总数据输出组件。本发明采用红外吸收光谱技术和紫外吸收光谱技术，结合电化学传感器技术，来检测SF6气体内微量的CF4气体组分含量和其余分解产物组分含量，实现对SF6气体分解产物组分精确检测的目的。

技术领域

本发明涉及SF6电气分解设备技术领域，特别涉及一种多功能SF6气体中分解产物各组分的综合分析仪。

背景技术

目前SF6电气设备分解产物的检测方法有电化学法、化学比色法、色谱法、电离法、动态离子法和红外法。以上检测方法，可以检测除CF4以外的其他组分含量，但是CF4含量对于判断SF6设备有重要的作用，因此以上方法无法满足当前的检测需求。

近年来电化学传感技术得到了很大的发展，其灵敏度、稳定性和使用寿命都有了很大的提高，使SF6气体分解产物的检测水平得以提高，最小检出量大大降低，耗气量也大大减少，是当前使用最广泛的检测技术，大部分SF6分解产物测试仪均为采用此种电化学技术方案来实现检测。但是这项技术使用的是电化学传感器，对于分解产物中的CF4，由于其化学性质稳定，含量极其微小，因此现有技术对此成分无法检出。

现有技术对CF4成分的检测分析，通常采用红外光谱吸收法，能够实现检测目的，但是现有的CF4检测设备存在着无法检测其他分解成分的缺陷，同时存在CF4的红外吸收光谱曲线与其他成分的红外光谱曲线的吸收峰重合的问题，导致检测出现偏差乃至无法检出。

现有技术暂时没有集多种分析检测技术于一套系统内，对SF6分解产物各种成分进行检测分析的分析技术和设备，也没有利用紫外吸收光谱对SF6气体组分含量进行加强分析的设备。

当SF6电气设备内部存在故障时，故障区域的SF6气体和固体绝缘材料以及导体在热和电的作用下发生裂解，产生多种硫化物、氟化物和碳化物等化合物。经大量的试验和故障实例验证后发现，SF6电气设备分解产物主要包括：SO2、H2S、CO、CO2、CF4、AlF3、CuF2等成分。这些分解产物也将缓慢的溶解、扩散到SF6气体中，会导致SF6气体性能变差，绝缘性能劣化，最终导致绝缘失效从而造成更加严重的事故。SF6分解产物中的CF4组分含量极少，且化学性质稳定，无法采用化学方式检出，同时此组分含量对于设备故障的分析判断有重要作用。

综上，现有技术均存在的缺陷如下：

(1)稳定性差，稳定时间长。现有技术要基于纯净的SF6每次开机20分钟后要用纯净的SF6气体进行标定，合格后才能将被测气体引入进行检测。

(2)灵敏度低。由于稳定性差，本身噪声大，其最小检出量为1-15μL/L以上。

(3)检测耗气量大。每次检测用1000～2000毫升，不利于环保。

(4)仪器笨重，使用携带不便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多功能SF6气体中分解产物各组分的综合分析仪，本发明采用红外吸收光谱技术和紫外吸收光谱技术，结合电化学传感器技术，来检测SF6气体内微量的CF4气体组分含量和其余分解产物组分含量，同时利用高低两频段光谱技术，来进行辅助含量分析，实现对SF6气体分解产物组分精确检测的目的，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：