[发明专利]检测全氟异丁腈和二氧化碳混合气体分解物的装置及方法

说明书

本发明公开了一种检测全氟异丁腈和二氧化碳混合气体分解物的装置及方法，包括气体分解模块与气体检测模块，气体分解模块包括交流电源、调压器、变压器、电阻、电容、整流二极管、气压表、封闭腔体、针板电极、气阀、微水发生装置，气体检测装置主要包括气瓶、减压阀、气体纯化器、GC‑MC气相色谱质谱联用仪、集气袋、废气回收装置、计算机。放电试验阶段时，封闭腔体内通过微量的水和氧以及比例的全氟异丁腈和二氧化碳混合气体，通过高压电源对腔体的针板电极进行升压，发生电晕放电后，停止升压，并保持此电压12小时；气体检测阶段时，集气袋收集待测气体并打开气相色谱质谱联用仪，将集气袋内的气体注入仪器中检测并对待测气体进行定性定量处理。

技术领域

本发明涉及高压绝缘技术和气体组分检测领域，特别是涉及一种检测全氟异丁腈和二氧化碳混合气体分解物的装置及方法。

背景技术

SF₆是无色、无味、无毒且不可燃的惰性气体，对金属和其他绝缘材料没有腐蚀作用，并具有良好的绝缘特性，作为绝缘气体被广泛地应用在气体绝缘设备中。但在实际应用中SF₆存在许多不足：SF₆在低温环境下易液化，在寒冷的地区使用容易造成电力事故；SF₆被列为六大温室气体之一，其温室效应潜能指数高达23900，在大气中的存活寿命超过3000年，所带来的温室效应不容小觑；SF₆气体对电场不均匀度比较敏感，当电场极不均匀时其绝缘强度急剧下降；SF₆在放电下常常与微水微氧反应生成高腐蚀性和毒性的物质，严重威胁着气体绝缘设备的正常运行和电力人员的健康安全。因此，寻求一种代替SF₆气体的绝缘介质是高电压领域的一项重要研究课题。

目前，3M公司研发的全氟异丁腈在环保和电气强度等方面表现优良，引发了国内外研究人员的关注。表1为全氟异丁腈与SF₆参数对比，可以看出全氟异丁腈的绝缘强度高于SF₆两倍以上，并且温室效应潜能指数和大气中存在的时间也远低于SF₆。但是全氟异丁腈的液化温度较低，作为气体绝缘介质使用时必须与氮气、二氧化碳或干燥空气等缓冲气体混合，以降低液化温度。研究表明，全氟异丁腈和二氧化碳混合气体的绝缘性能高于全氟异丁腈-干燥空气和全氟异丁腈-氮气，由此对全氟异丁腈和二氧化碳混合气体的研究较为广泛。

表1全氟异丁腈与SF₆参数对比