一种检测C制造技术

本实用新型专利技术公开了一种检测C

A test c

【技术实现步骤摘要】
一种检测C4F7N和CO2混合气体分解产物的装置
本技术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C4F7N和CO2混合气体分解产物的装置。
技术介绍
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(C4F7N)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C4F7N与SF6参数对比，可以看出C4F7N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C4F7N的液化温度较低，作为气体绝缘介质使用时必须与N2、CO2或干燥空气等缓冲气体混合，以降低液化温度。研究表明，C4F7N和CO2混合气体的绝缘性能高于C4F7N-干燥空气和C4F7N-N2，由此对C4F7N和CO2混合气体的研究较为广泛。表1C4F7N与SF6参数对比<br>气体名称SF6C4F7N相对SF6的绝缘强度12.74液化温度(0.1MPa)/℃-63-4.7GWP239002100大气中存在的时间/年320030气体绝缘设备内部不同的故障类型，导致绝缘气体分解路径和分解组分的不同，可以依据不同分解组分来判断设备的故障类型。绝缘气体分解组分种类的检测，也有利于分析绝缘气体分解前后绝缘性能的变化。C4F7N和CO2混合气体作为一种新型替代介质，相对SF6气体的放电分解研究起步较晚，各种产物的检测装置和方法的研究还未成熟，需要进一步研究。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本技术提供了一种检测C4F7N和CO2混合气体分解产物的装置及方法，本技术采用的技术方案是：一种检测C4F7N和CO2混合气体分解产物的装置，包括气体分解模块与气体检测模块，所述气体分解模块包括：交流电源、调压器、变压器、电阻、电容、整流二极管、以及气罐；所述交流电源与调压器相连，所述调压器与变压器的主侧连接，所述变压器的从侧的一端连接电阻的一端，所述电阻的另一端与整流二级管的阳极连接，所述整流二极管的阴极与电容的一端连接，所述电容的另一端与变压器的从侧的另一端连接；所述气罐并联在电容两端；所述气罐包括气压表、封闭腔体、针电极、板电极、第一气阀、微水发生器；所述封闭腔体的一端设置针电极以及电压表，所述针电极与整流二极管的阴极连接；所述封闭腔体的另一端设置板电极，所述板电极分别与电容的另一端、大地连接；所述第一气阀与微水发生器设置在封闭腔体的另一端；所述微水发生器包括第二气阀、第三气阀以及加热装置；所述第一气阀的一端与封闭腔体连接，所述第二气阀的另一端与加热装置的一端连接，所述加热装置的另一端与第三气阀连接；所述加热装置包括石英玻璃管以及加热带；所述气体检测模块包括：氦气瓶、减压阀、气体纯化器、气相色谱质谱联用仪、集气袋、废气回收装置以及计算机；所述氦气瓶与减压阀的一端连接，所述减压阀的另一端与气体纯化器的入口连接，所述气体纯化器的出口与气相色谱质谱联用仪的一端连接，所述气相色谱质谱联用仪的另一端与计算机连接；所述气相色谱质谱联用仪的下端还设置集气袋与废气回收装置，所属集气袋还与第一气阀连接，用于收集待测气体；所述气相色谱质谱联用仪包括：第一定量管、第二定量管、十通阀、六通阀、四通阀、CP-PoraBondQ色谱柱、CP-PoraPlotQ色谱柱、GS-GasPro色谱柱、质谱仪；所述十通阀第一通口与集气袋连接，所述十通阀第二通口与第一定量管进样端连接，所述第一定量管出样端与十通阀第九通口连接，所述十通阀第三通口和十通阀第六通口都与载气氦气连接，所述十通阀第七通口与废气回收装置连接，所述十通阀第十通口与六通阀第一通口连接。所述十通阀第四通口与CP-PoraBondQ色谱柱的进样端连接，所述CP-PoraBondQ色谱柱的出样端与十通阀第八通口连接；所述十通阀第五通口与CP-PoraPlotQ色谱柱的进样端连接，所述CP-PoraPlotQ色谱柱的出样端与四通阀第一通口连接；所述六通阀第二通口与第二定量管的进样端连接，所述第二定量管的出样端与六通阀第五通口连接，所述六通阀第三通口与载气氦气连接，所述六通阀第四通口与GS-GasPro色谱柱的进样端连接，所述GS-GasPro色谱柱的出样端与四通阀第三通口连接，所述六通阀第六通口与废气回收装置连接；所述四通阀第二通口与质谱仪连接，所述四通阀第四通口与废气回收装置连接；上述装置中，所述封闭腔体为圆柱形，上下两端的金属密封盖板采用不锈钢材质，侧壁采用PMMA透明材质，便于观测放电情况。上述装置中，所述加热带采用电热材料和绝缘材料组成，加热表面加热温度为350℃～400℃。上述装置中，所述气相色谱质谱联用仪采用电子轰击源，四极杆质量分析器，电子倍增器检测器。上述装置中，所述相色谱质谱联用仪参数设置包括：进样口温度，阀箱温度以及色谱柱流量。本技术的有益技术效果为：(1)本技术采用的气罐体积较小，节省了C4F7N和CO2混合气体的使用量。(2)本技术采用加热带对蒸馏水进行加热气化，可直接缠绕加热部位，温度均匀、安装简单、使用方便、安全可靠。(3)本技术可在气罐中通入微水微氧，能真实的模拟C4F7N和CO2混合气体在工况中的放电分解，具有实际参考价值。(4)本技术可应用于电晕放电、击穿放电等多种放电类型，检测不同放电类型下气体的组分和含量，为判断设备故障类型提供有力依据。(5)本技术采用高纯度氦气作为载气，较氢气而言，运行过程安全可靠。(6)本技术采用气相色谱质谱联用，将色谱的高分离能力与质谱的结构鉴定能力相结合，操作简单，灵敏度高，对未知气体定性不需要标样，解决了气相色谱本身定性未知气体时标样的选取问题。(7)本技术采用双通道，将永久气体和卤代烃有效分离进行分析，防止永久气体和低碳类卤代烃的峰谱重叠影响气体组分的准确定性，双通道切换连接一个质谱仪，不需要检测器，节约了成本。附图说明图1为本实用新本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种检测C

【技术特征摘要】
1.一种检测C4F7N和CO2混合气体分解产物的装置，其特征在于：包括气体分解模块与气体检测模块，所述气体分解模块与气体检测模块连接；
所述气体分解模块包括：交流电源、调压器、变压器、电阻、电容、整流二极管、以及气罐；
所述交流电源与调压器相连，所述调压器与变压器的主侧连接，所述变压器的从侧的一端连接电阻的一端，所述电阻的另一端与整流二级管的阳极连接，所述整流二极管的阴极与电容的一端连接，所述电容的另一端与变压器的从侧的另一端连接；所述气罐并联在电容两端；
所述气罐包括气压表、封闭腔体、针电极、板电极、第一气阀、微水发生器；
所述封闭腔体的一端设置针电极以及电压表，所述针电极与整流二极管的阴极连接；所述封闭腔体的另一端设置板电极，所述板电极分别与电容的另一端、大地连接；所述第一气阀与微水发生器设置在封闭腔体的另一端；
所述微水发生器包括第二气阀、第三气阀以及加热装置；
所述第一气阀的一端与封闭腔体连接，所述第二气阀的另一端与加热装置的一端连接，所述加热装置的另一端与第三气阀连接；
所述加热装置包括石英玻璃管以及加热带；
所述气体检测模块包括：氦气瓶、减压阀、气体纯化器、气相色谱质谱联用仪、集气袋、废气回收装置以及计算机；
所述氦气瓶与减压阀的一端连接，所述减压阀的另一端与气体纯化器的入口连接，所述气体纯化器的出口与气相色谱质谱联用仪的一端连接，所述气相色谱质谱联用仪的另一端与计算机连接；
所述气相色谱质谱联用仪的下端设置集气袋与废气回收装置，所属集气袋还与第一气阀连接，用于收集待测气体；
所述气相色谱质谱联用仪包括：第一定量管、第二定量管、十通阀、六通阀、四通阀、CP-PoraBondQ色谱柱、CP-PoraPlotQ色谱柱、GS-GasPro色谱柱、质谱仪；
所述十通阀第一通口与集气袋连接，所述十通阀第二通口与...

【专利技术属性】
技术研发人员：王强，张大鹏，林莘，徐建源，钟建英，王佳田，张佳，庚振新，夏亚龙，张然植，刘鹏飞，
申请(专利权)人：沈阳工业大学，
类型：新型
国别省市：辽宁;21