【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于高电压绝缘技术和环境保护领域，具体涉及一种用于研究介质阻挡放电高效处理六氟化硫气体(SF6)的实验系统及实验方法。
技术介绍
六氟化硫(SF6)具有良好的电气性能和优异的灭弧性能，作为绝缘介质材料被广泛应用于各种高压电气设备中。此外，由于SF6是一种无色、无味、无毒、不可燃且无腐蚀性的惰性气体，它还被广泛应用于金属冶炼、航空航天、医疗、化工、大气示踪和电子制造等行业。这些行业中产生的SF6如果不经过处理而直接排放到大气中，将会对环境产生很大的影响。研究表明SF6的温室效应潜在值GWP(GlobalWarmingPotential)是CO2的23900倍，而且SF6在大气中的处理速度非常缓慢，大约需要3200年，所以在1997年签订的《京都议定书》中已将SF6气体列为六种限制性使用的温室气体之一。目前，处理SF6方法的研究主要集中于热解法、热催化剂法和等离子体法等。其中热解法使SF6与CaCO3在1100℃以上进行反应，反应过程中必须保证足够多的CaCO3来与反应生成的H2S和HF反应，但是在处理过程中温度高，耗能大，经济成本较高；热催化剂法在处理过程中使用的催化剂可促进SF6的分解，同时也降低反应温度，但反应温度仍高达数百度，而且所添加的催化剂易中毒失去活性，从而降低了SF6的分解效率；而等离子体法作为一种新的处理环境污染的方法有很多优点，它能在低温条件下利用气体放电产生的<...
【技术保护点】
用于研究介质阻挡放电处理SF6气体的实验系统，其特征在于：包括配气系统、SF6气体处理系统、参数检测系统和尾气处理系统；所述配气系统包括配气仪(1)、气体减压阀I(2)、气体减压阀II(3)、SF6气体瓶(4)、背景气体瓶(5)以及鼓泡器(6)；所述SF6气体处理系统包括介质阻挡放电反应器(10)、调压器(11)和等离子体电源(12)；所述参数检测系统包括高压探头(13)、采样电阻(14)、采样电容(15)、同轴电缆(16)、示波器(17)、准直镜(18)、光纤(19)、光纤光谱仪(20)、计算机(21)、气相色谱仪(25)和单刀双掷开关(43)；所述尾气处理系统包括数显压力真空表(29)、真空泵(30)和碱水吸收池(32)；所述配气仪(1)的进气口1通过气体软管与SF6气体瓶(4)出气口导通，所述SF6气体瓶(4)的出气口上连接气体减压阀I(2)；所述气体减压阀I(2)调节控制一定压力的气体通过气体软管输入到配气仪(1)中；所述配气仪(1)的进气口2通过气体软管与背景气体瓶(5)出气口导通，所述背景气体瓶(5)出气口上连接气体减压阀II(3)；所述配气仪(1)的出气口通过气体软管连接...
【技术特征摘要】
1.用于研究介质阻挡放电处理SF6气体的实验系统，其特征在
于：包括配气系统、SF6气体处理系统、参数检测系统和尾气处理系
统；所述配气系统包括配气仪(1)、气体减压阀I(2)、气体减压
阀II(3)、SF6气体瓶(4)、背景气体瓶(5)以及鼓泡器(6)；所
述SF6气体处理系统包括介质阻挡放电反应器(10)、调压器(11)和
等离子体电源(12)；所述参数检测系统包括高压探头(13)、采样电
阻(14)、采样电容(15)、同轴电缆(16)、示波器(17)、准直镜(18)、
光纤(19)、光纤光谱仪(20)、计算机(21)、气相色谱仪(25)和
单刀双掷开关(43)；所述尾气处理系统包括数显压力真空表(29)、
真空泵(30)和碱水吸收池(32)；
所述配气仪(1)的进气口1通过气体软管与SF6气体瓶(4)出
气口导通，所述SF6气体瓶(4)的出气口上连接气体减压阀I(2)；
所述气体减压阀I(2)调节控制一定压力的气体通过气体软管输入到
配气仪(1)中；所述配气仪(1)的进气口2通过气体软管与背景气
体瓶(5)出气口导通，所述背景气体瓶(5)出气口上连接气体减压
阀II(3)；所述配气仪(1)的出气口通过气体软管连接至鼓泡器(6)
液体内，所述鼓泡器(6)出口处通过气体软管与球形阀I(7)的进
气口导通；所需的气体的浓度及气体流量都是由所述配气仪(1)的
来调节；
所述SF6气体处理系统中调压器(11)的电源输出端通过导线与
等离子体电源(12)的电源输入端连接，所述等离子体电源(12)的
电源输出端通过导线与介质阻挡放电反应器(10)的内电极接线柱
(41)连接；所述介质阻挡放电反应器(10)为同轴圆柱式反应器，
进气口(8)通过气体软管与球形阀I(7)的出气口导通，出气口(9)
通过气体软管与球形阀II(22)的进气口导通；
所述球形阀II(22)的出气口通过气体软管与三通I(23)的A
气口导通，所述三通I(23)的B气口通过气体软管与三通II(26)
的A气口导通；所述三通II(26)的B气口通过气体软管与手动阀
门III(31)的进气口导通，所述手动阀门III(31)的出气口通过气
体软管连通至碱水吸收池(32)内；所述三通II(26)的C气口通过
\t气体软管与手动阀门II(27)的进气口导通，所述手动阀门II(27)
出气口通过气体软管与三通III(28)的A气口连通；所述三通III(28)
的B气口通过气体软管与所述真空泵(30)进气口导通，C气口通过
气体软管与所述数显压力真空表(29)的气口导通；
所述三通I(23)的C气口通过气体软管与手动阀门I(24)的
进气口导通，所述手动阀门I(24)的出气口通过气体软管与所述气
相色谱仪(25)的气口导通；
所述介质阻挡放电反应器(10)的外电极(34)与带有BNC接头
的单刀双掷开关(43)连接；所述单刀双掷开关(43)拨至A端时，
与所述采样电阻(14)连接后接地；拨至B端时，与所述采样电容(15)
连接后接地；单刀双掷开关(43)的BNC接头通过同轴电缆I(16-1)
与所述示波器(17)的信号输入端A连接；所述示波器(17)的信号
输入端B通过同轴电缆II(16-2)与所述高压探头(13)的输出端
连接，所述高压探头(13)的输入端通过导线与所述等离子体电源(12)
的电源输出端连接；
所述准直镜(18)平行于所述介质阻挡放电反应器(10)的长轴
放置在中部位置，准直镜(18)的另一侧与带有SMA905接头的光纤
(19)连接，准直镜(18)用来收集等离子体发射的光，并将光汇聚
到光纤(19)中；所述光纤(19)的另一端通过SMA905接头连接至
所述光纤光谱仪(20)的输入端，光纤(19)将准直镜(18)汇聚的
光传输到光纤光谱仪(20)中进行处理；所述光纤光谱仪(20)的数
据输出端通过配套数据线与所述计算机(21)的数据输入端连接，经
光纤光谱仪处理后的光谱图在计算机(21)分析并显示。
2.根据权利要求1所述的用于研究介质阻挡放电处理SF6气体的
实验系统，其特征在于：所述介质阻挡放电反应器(10)为同轴圆柱
式反应器，其结构中心为一根直径为5～28mm、长度为150～200mm
的金属内电极(33)，所述内电极(33)被一层厚1～2.5mm、长
260～300mm的内层电介质管(35)紧贴包围；所述内层电介质管(35)
气隙距离为2～6mm处有一层透明外层电介质(36)，SF6气体的处理
过程在所述内层电介质管(35)与外层电介质(36)之间的气隙中完
\t成；外电极(34)为紧绕在外层电介质(36)上的金属网或金属条或
开有透光孔的金属管，长度与内电极(33)相等；反应管两端用密封
堵头(39)密封，其中一端的密封堵头(39)中对应内电极(33)的
位置为可活动的塞柱(40)，所述塞柱(40)的中间为内电极接线柱
(41)；所述内电极接线柱(41)是一根金属条，其一端内嵌在内电
极(33)中，另一端露出在塞柱(40)的外部；在所述两个密封堵头
(39)上均环绕分布着四个气嘴，气嘴与所述反应管导通，其中一端
的气嘴为进气嘴(37)，另一端的气嘴为出气嘴(38)，气嘴使进气和
出气均匀；
所述四个进气嘴(37)每两个气嘴通过气体软管分别与三通A
和B的两个通气口导通，将4路通道形成两路通道后，再通过气体软
管分别将三通A和B的第三个通气口与三通C的两个通气口导通，
将两路通道形成一个通道，最后通过气体软管将三通C的第三个通气
口与所述介质阻挡放电反应器(10)的进气口(8)导通；所述四...
【专利技术属性】
技术研发人员：张晓星，唐炬，胡雄雄，肖焓艳，肖淞，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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