[发明专利]主动红外SF6检测、监控仪

说明书

技术领域

本发明属于气体检测设备技术领域，具体涉及一种主动红外SF₆气体泄露检 测、监控仪器。

背景技术

SF₆介绍：

SF₆气体在常温、常压下是一种无色、无嗅、无毒和不可燃的气体，其化学 性能非常稳定，在20℃和101325Pa时的密度为6.08g/L，约为空气密度的5倍， SF₆气体的临界温度为45.6℃，经压缩而液化，通常以液态装入钢瓶运输。

SF₆气体的电气绝缘性能和灭弧性能非常强。SF₆的分子量是空气的5倍， 因此SF₆离子在电场中的运行速度比空气中的氮、氧等离子小得多，更容易发生 复合性，氟离子使气体带电质点减少，大大提高气体的绝缘水平，约为空气的3 倍。氟元素是所有元素中对电子亲和合力最强的，所以SF₆具有很强的电负性， 对电子吸引能力极大，极易形成负离子，所以SF₆气体的灭弧性能是空气的100 倍。因此，SF₆气体在电气设备中应用非常广泛，是目前所发现的绝缘灭弧性 能最好的物质。

纯净的SF₆是一种惰性气体，设备中的放电会造成SF₆气体分解，其分解产 物与结构材料是不相容的。SF₆气体在电弧作用下产生气体的分解，绝大部分分 解物为硫和氟的单原子，电弧熄灭后，大部分又可还原，仅有极少部分在重新 结合的过程中与游离的金属原子及水发生化学反应，产生金属氟化物以及HF有 毒性和腐蚀性物质。

SF₆又是在化学上极其稳定的一种气体，它在大气中的寿命约为3200年。 特别是SF₆具有很强的吸收红外辐射的能力，也就说，SF₆是一种有很强温室 效应的气体，如以100年为基线，其潜在的温室效应作用为CO₂的2.39万倍。 加之目前排放到大气中的SF₆气体，正以8.7％的速率在增长。

综合SF₆气体特点，测定其泄露点的设备极为重要。

目前国内外对SF₆气体泄漏的检测均很重视，目前对SF₆设备内压力变化的 检测手段主要是利用气体密度继电器，一旦密度继电器报警，说明设备发生了 SF₆气体泄漏故障，但往往设备是在运行状态，不能马上停电；即使能够安排停 电，因目前常规使用的捡漏仪是手持设备，检修人员必须手持检测仪器直接接 触检测点才能发现，现场操作很不方便。同时，目前国内所使用的检测设备主 要使用特异性吸附探头，需要使用氩气或其他特种气体，存在探头有固定寿命， 存在失活的问题，在高浓度SF₆空间内探头无法正常工作。而目前的红外激光检 漏设备，无法定出微量泄露。

常州市科能电器有限公司2007年公开的实用新型专利“六氟化硫漏点激光 成像仪”(CN2856958)该实用新型涉及电力安全检测设备技术领域，尤其是一 种对电力系统系统六氟化硫断路器、六氟化硫封闭式组合电器等高压电气设备 的六氟化硫气体泄漏点进行检测的六氟化硫漏点激光成像仪，利用六氟化硫气 体对激光有较强的西后能力，采用红外光谱法检测六氟化硫气体漏点，并通过 光电信号转换、图象处理等步骤，将漏点位置进行成像显示；但对于微量的泄 漏无法定位，而且因红外激光源的寿命限制，无法进行在线长时间监测。

福建师范大学2008年公开的使用新型专利“一种新型的六氟化硫气体微量 泄漏在线检测装置”(CN201126438)，该实用新型涉及一种气体泄漏检测装置， 具体是在高压开关室内六氟化硫气体的微量泄漏在线监测装置。此专利存在大 量剂量失活的问题。

本发明技术原理是运用长寿命红外光学系统，完成测定要求的。

红外仪是通过非接触探测红外能量(热量)，并将其转换为电信号，进而 在显示器上生成热图像和信号值，并可以对温度值进行计算的一种检测设备。 红外仪能够将探测到的热量精确量化，或测量，使不仅能够观察热图像，还能 够对发热的故障区域进行准确识别和严格分析。由于近年来的技术革新，尤其 表现在探测器技术，内置可见光照相机，各种自动功能，分析软件的发展等等， 使得红外分析解决方案比以往更为经济有效。