[发明专利]一种判断气体绝缘电气设备故障的方法

权利要求书

1.一种判断混合气体绝缘电气设备故障的方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)搭建两个试验模型，分别模拟环氧树脂材料参与和不参与C₃F₇CN/CO₂混合气体绝缘设备故障的工况；

(2)通过气相色谱-质谱联用仪对两种试验模型下C₃F₇CN/CO₂混合气体的分解气体产物进行检测；

(3)比较上述两种试验模型下分解产物的种类及相对含量，以此判断混合气体绝缘设备中的故障是否影响环氧树脂材料；

所述混合气体绝缘电气设备是C₃F₇CN/CO₂混合气体绝缘电气设备；

不影响环氧树脂材料的故障模型1，故障主要发生在高压电极和悬浮电极之间，而环氧树脂材料仅起到隔离地电极和悬浮电极的作用，并不参与故障；具体参数为：模型自上而下为高压电极、悬浮电极、环氧树脂材料和地电极，2个电极均为不锈钢材料，高压电极的锥形曲率半径为2mm，锥角为30°，锥尖长度50mm；悬浮电极为直径50mm、厚度15mm的圆板，边缘倒角为5mm；高压电极和悬浮电极之间的距离为1mm；环氧树脂材料的故障模型2，高压电极与地电极之间放置一个环氧树脂圆形平板试样，故障电流中的表面电流从高压电极经由环氧树脂试样的上表面到达地电极，而较小的体电流经由环氧树脂体电阻到达地电极，故该模型中环氧树脂材料参与故障，具体参数为：高压电极的直径为50mm，厚度为17mm，地电极的直径为200mm，厚度为50mm，两个电极的材料均为不锈钢，且边缘均设有5mm的倒角以防止产生电晕放电；两个试验模型中使用的固体绝缘材料为Al₂O₃掺杂的环氧树脂圆板，直径为120mm，厚度为2mm；

试验中所使用的气体检测仪器为安捷伦5875/7890A气相色谱-质谱联用仪，色谱柱的型号为安捷伦GS-GasPro，内径0.32mm，长度60m，使用气体进样器手动进样，每次进样200μL，采用分流进样模式，分流比为50:1，载气为纯度高于99.999％的氦气He，载气的流速为1.55ml/min，进样口和接口的温度分别设置为120℃和200℃，质谱采用全扫描检测，质荷比的范围为30～500；

分解产物为CF₄、C₂F₆、C₃F₈、CF₃CN、C₄F₁₀；

采用三比值法比较C₃F₈/CF₄,CF₄/CF₃CN和C₃F₈/CF₃CN的含量比值及他们随故障时间的变化趋势可判断故障是否影响环氧树脂材料。