[发明专利]一种检测六氟化硫电气设备中气体组分的系统

说明书

本发明公开了一种检测六氟化硫电气设备中气体组分的系统，所述系统包括：硫化学发光检测单元和脉冲放电氦离子化检测单元，其中：硫化学发光监测单元包括：一级稀释装置1、限流器2、定量环3、六通阀4、分流/不分流进样口5、色谱柱6、四通阀7、硫化学发光检测器8；脉冲放电氦离子化检测单元包括定量环9和定量环10、十通阀11、色谱柱12、色谱柱14、色谱柱15、四通阀13、四通阀16、脉冲放电氦离子化检测器17。本发明实施例采用硫化学发光检测器和脉冲放电氦离子化检测器相结合，硫化学发光检测器具有对含硫化合物的响应呈等摩尔线性响应，灵敏度高、线性宽，脉冲放电氦离子化检测器对有机物的响应线性范围高达105，最小检测限可低至ppb级。

技术领域

本发明涉及检测技术领域，尤其涉及一种检测六氟化硫电气设备中气体组分的系统。

背景技术

六氟化硫(SF₆)气体因具有优异的绝缘和灭弧性能而广泛应用于高压电气设备中，但SF₆在放电存在的条件下，会分解生成离子和原子团(基)，在放电结束后，大部分会重新复合成SF₆，但其中一部分会生成有害的四氟化硫(SF₄)、二氟化硫(SF₂)等低氟化物。当设备内部存在水分和氧气时，低氟化物与这些成分发生化学反应，生成多种含氧氟硫化物如二氧化硫(SO₂)、氟化亚硫酰(SOF₂)、氟化硫酰(SO₂F₂)、硫化氢(H₂S)、羰基硫(COS)、二硫化碳(CS₂)等。除此之外，相关标准还规定对空气、四氟化碳(CF₄)等碳氟化合物进行检测。目前对于这些组分常用的检测方法主要有：检测管法、红外吸收光谱法、气相色谱法、气相色谱质谱法、电化学传感器法、紫外吸收光谱、质谱、离子迁移谱、光声光谱等。检测管法仅能检测SO₂、HF和H₂S等三种气体组分，并且检测结果精度不高，容易受到环境温湿度的影响。红外吸收光谱法的不足之处是不同气体组分的红外吸收光谱可能发生部分重叠，其吸收峰互相干扰，会大大增加定量分析的难度，且设备成本高。电化学传感器法不足之处是能够识别的产物目前只限于SO₂、HF、H₂S和CO，并且分解物之间还可能因信号的交叉干扰而引起误判，此外部分传感器的寿命较短且价格昂贵。离子迁移色谱法不足之处是分辨率不佳、线性范围窄。质谱法不足之处是设备成本高，维护复杂，不适合大规模推广。紫外吸收光谱法不足之处是包含SO₂F₂、SOF₂在内的多种重要衍生物的吸收集中在真空紫外区(约150～200nm)，O₂在此区域有强烈的吸收，而适合在200nm以上区域检测的衍生物种类又十分有限，制约了紫外吸收光谱法的应用。光声光谱法不足之处是受环境温度影响很大，并且存在不同衍生物交叉干扰的问题。气相色谱法利用色谱柱对不同的被测组分进行分离，并结合高灵敏度的探测器实现对各组分的定量探测，是目前最常用的SF₆分解物实验室检测方法。气相色谱具有检测组分多、灵敏度高、定量准确等突出的优势。气相色谱仪常用的检测器主要有氢火焰检测器、热导检测器、火焰光度检测器、脉冲放电氦离子化检测器、硫化学发光检测器。氢火焰检测器对空气等无机物没有响应，且需要三种气源，对被检测样品还具有破坏性；热导检测器灵敏度不高，火焰光度检测器测含硫组分时，为非线性，无法准确地定量检测。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，本发明提供了一种检测六氟化硫电气设备中气体组分的系统，采用硫化学发光检测器(SCD)和脉冲放电氦离子化检测器(PDHID)相结合，硫化学发光检测器具有对含硫化合物的响应呈等摩尔线性响应，灵敏度高、线性宽，且不受大多数样品基质的干扰，无猝灭作用等优点。

为了解决上述问题，本发明提出了一种检测六氟化硫电气设备中气体组分的系统，所述系统包括：硫化学发光检测单元和脉冲放电氦离子化检测单元，其中：