[发明专利]一种SF6电气设备故障组分CO2

说明书

本发明公开了一种SF₆电气设备故障组分CO₂浓度检测装置及方法，它包括DFB激光器，DFB激光器与光纤准直器连接；光纤准直器与长光程多次反射气室连接；光电探测器与前置放大电路和第一低通滤波器连接；第一低通滤波器与锁相放大器连接；锁相放大器与第二低通滤波器连接；第二低通滤波器通过AD模块后与控制器连接；控制器分别与激光器TEC温控电路、DA三角波发生电路和正弦波发生电路连接；激光器TEC温控电路、DA三角波发生电路和正弦波发生电路分别与DFB激光器连接；克服了气相色谱法检测时间过长、气体检测管法精度低，以及光声光谱仪价格昂贵等问题。

技术领域

本发明属于SF₆电气设备故障检测技术领域；尤其涉及一种SF₆电气设备故障组分CO₂浓度检测装置及方法。

背景技术

SF₆气体由于其惰性被广泛应用于高压电气设备中，起到绝缘和灭弧的重要作用。通过检测SF₆设备中气体组分来判断设备故障是目前研究的热点，其中CO₂是能够表征设备故障的特征组分之一，然而在电力行业标准中尚未明确判断故障的CO₂组分注意值。SF₆新气在出厂时就含有残留的CO₂气体，当SF₆电气设备发生绝缘性故障时也会分解产生CO₂，由于缺少合适的现场检测技术，所以不能区分出SF₆电气设备中SF₆新气中原本带有的CO₂和因故障分解产生的CO₂，也就不能明确判断故障的CO₂组分注意值。

目前SF₆电气设备中CO₂的现有检测方法包括气相色谱法、气体检测管法和光声光谱法。气相色谱法是目前电力行业中测量CO₂的常用方法，但是该方法进样检测时间较长、色谱柱分离效果易受环境影响，不适用于现场检测SF₆电气设备中的CO₂，而且该方法通常需要与其他方法联用，如气相色谱—质谱法。专利201310014608.5利用气相色谱—质谱联用仪对样品进行定性、定量分析，虽然能够实现对样品的快速定性和准确定量，但是所使用的气相色谱—质谱联用仪价格昂贵。气体检测管法的检测精度低，且不同气体之间的化学反应易发生干扰现象，所以该方法在电力行业中并不常用。专利文献201110414592.8提供了一种六氟化硫分解组分的自动恒温型光声检测装置及实验方法，保证了光声检测装置的稳定性、检测的准确性和精度，虽然适用于在线检测，但是检测成本很高。

发明内容

本发明要解决的技术问题：提供一种SF₆电气设备故障组分CO₂浓度检测装置及方法，以解决现有SF₆电气设备中CO₂检测法检测时间过长、精度低和仪器价格昂贵等问题。

本发明技术方案：

一种SF₆电气设备故障组分CO₂浓度检测装置，它包括DFB激光器，DFB激光器与光纤准直器连接；光纤准直器与长光程多次反射气室连接；光电探测器与前置放大电路和第一低通滤波器连接；第一低通滤波器与锁相放大器连接；锁相放大器与第二低通滤波器连接；第二低通滤波器通过AD模块后与控制器连接。

它还包括：控制器分别与激光器TEC温控电路、DA三角波发生电路和正弦波发生电路连接；激光器TEC温控电路、DA三角波发生电路和正弦波发生电路分别与DFB激光器连接。

控制器为MC9S12最小系统；采用MC9S12DG128单片机组成，MC9S12DG128单片机与上位机连接。

DFB激光器、长光程多次反射气室和光电探测器处于同一直线上。

DFB激光器为TO5型2004nm激光器。