[实用新型]基于光声光谱技术的SF6检测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及测试技术领域，是一种基于光声光谱技术的SF₆检测系统。

背景技术

电力系统的安全运行关系到整个国民经济的发展和人民生活的稳定。随着现代电力向着高电压、大机组、大容量的迅速发展，对电力系统供电可靠性的要求也越来越高。随着科技及经济的发展，以具有优良的电气绝缘能力和灭弧性能的SF₆气体为绝缘灭弧介质的SF₆开关设备及全密封组合电器GIS已在电力系统广泛使用。正在逐步取代以前的多油式、少油式、真空式断路器，它具有体积小、重量轻、容量大、维修周期长等优点。在大城市和工业密集区的中心变电站，地区险峻的山区变电站，超、特高压输电等场合得到了极其广泛的应用。尤其是近年来SF₆开关室、GIS组合电器越来越普遍地应用于城区变电站。由于制造、安装等质量差异以及材料老化等因素，SF₆断路器等SF₆高压开关设备SF₆气体泄漏时有发生。当有大电流开断时，由于强烈的电弧放电会在泄漏现场中产生一些含硫的低氟化物。这些物质反应能力较强，当有水和氧气时又会与电极材料、水分子进一步反应，从而分解产生有毒或剧毒气体。这些有毒气体主要损害人体的呼吸系统，中毒后会出现类似于感冒、皮肤过敏、恶心呕吐、疲劳等不良反应，吸入剂量大时，会出现更加严重的后果。另外由于SF₆气体比重比空气大，泄漏易聚集，易造成低层空间缺氧，造成现场工作人员窒息。同时，SF₆气体是公认的温室效应气体，对红外线吸收能力是CO₂的上千倍。因此，准确检测空气中SF₆气体浓度是设备安全可靠运行的保障，并且其安全性也受到全球性的关注。现有技术检测SF₆气体浓度通常采用气相色谱法、导热系数法、电子漂移法、光谱法、负电晕放电法等。但这些方法都需要昂贵的仪器设备，并要求操作者具有相当高的操作水平，显然都不适宜。现行的用于高压变电现场的六氟化硫检测系统多基于以下原理，一种是基于高压电晕放电的原理，由于SF₆气体和空气的绝缘性不同，两个电极间高压放电通过的电流也将不同，通过检测该电流的大小，开判断是否有SF₆气体存在以及其浓度。此类设备体积小，便于构建网络，但其高压电晕放电传感器寿命较短，不能长期稳定的工作，而且难于达到较高的稳定性，其标定工作也比较困难。另一种是利用SF₆气体对红外具有强烈的吸收作用的特征，来定性或定量地检测SF₆的泄漏，也存在着结构复杂，检测气室短时不适合高精度检测，且成本很高。

实用新型内容

本实用新型的目的是，克服现有技术的缺点，提供一种灵敏度高，长期工作稳定可靠，结构简单，体积小的基于光声光谱技术的SF₆检测系统。

本实用新型的目的是由以下技术方案来实现的：一种基于光声光谱技术的SF₆检测系统，它包括在封闭的气室1内置有SF₆断路器2，在SF₆断路器2所在位置附近设置若干根泄漏气体采样管3，若干根泄漏气体采样管3分别通过各自管路上置的自动控制阀20与多路集气总管4连接，SF6检测系统控制电路7，其特征是：还包括光声发生器5、激光器6，所述光声发生器5的结构是，具有壳体11，在壳体11内设有光声腔12，光声腔12的前端密封置有滤光片13，光声腔12的后端密封置有堵塞14，在壳体11上设置与光声腔12相接触的传声器8，传声器8与SF6检测系统控制电路7电连接，光声腔12通过其壳体11上设置的进气口15与采样泵9的出气口连接，采样泵9的进气口与多路集气总管4连接，采样泵9与SF6检测系统控制电路7电连接，自动控制阀20与SF6检测系统控制电路7电连接，在壳体11上设置与光声腔12连通的排气口16，在相对光声发生器5的滤光片13一侧设置激光器6。

在所述光声发生器5的壳体11上设置与光声腔12连通的清洗进气口17，清洗进气口17与清洗泵10连接，清洗泵10与在SF6检测系统控制电路7电连接。

本实用新型的基于光声光谱技术的SF₆检测系统的优点体现在：

(1)由于是直接测量气体对光的吸收所产生的声音，光声检测精确和可靠性高；

(2)几乎没有零点漂移现象，没有被测气体时，不会产生声信号；