紫外吸收光谱法检测SF_6分解产物中的H_2S

H_2S作为SF_6的一种重要分解组分,其体积分数的检测可以为SF_6电气绝缘设备的绝缘状态评估提供重要依据。H_2S在波长为190~230 nm的紫外波段具有明显的吸收峰,为此,建立了H_2S紫外吸收光谱检测平台以实现对它的检测。但是,通过仪器直接获得的紫外吸收光谱易受到光谱散射和高频噪声干扰,从而造成检测灵敏度降低。因此,采用紫外差分算法和小波函数对原始吸收光谱进行体积分数反演,以获得光谱数据与气体体积分数之间的关系。研究结果表明:经光谱数据提取获得的频域信息与体积分数之间有很好的线性关系,其线性拟合优度(R2)高达0.999 9,体积分数检出限为0.590×10~(-6),将获得的反演表达式用于实际数据检测同样获得了很好的检测效果。该方法对H_2S的检测重复性好,灵敏度高,可以集成到便携式的检测设备中,适用于SF_6绝缘设备分解组分中痕量H_2S的在线监测,     

不同背景气体对介质阻挡放电降解SF_6气体影响的实验研究

由于高温室效应潜在值,SF_6被列入温室气体行列。为减少SF_6的排放,对需排放的SF_6废气进行无害化降解成为了一条有效途径。该文选择He、Ar、N2、air四种气体作为背景气体,采用双层介质阻挡放电(dielectric barrier discharge,DBD)等离子体技术对SF_6浓度为2%的混合气体进行降解实验研究,以研究不同的背景气体对SF_6降解的影响。放电过程中采用Q-U Lissajous图形法测量并计算放电功率。在相同频率不同输入功率条件下,考察不同背景气体下的放电特性,对不同降解时间后的SF_6浓度进行检测以获得其降解率。实验结果表明,以He和Ar为背景气体较以N2和air为背景气体容易产生均匀、稳定的DBD;以He、Ar为背景气体可以获得较好的降解效果,相对以N2和air为背景气体时完全降解消耗更少的能量和时间;从能量和降解效率角度考虑,应选择以单原子气体作为背景气体来降解SF_6。     

基于紫外差分吸收光谱法的SF_6分解组分CS_2定量检测

SF_6作为电气绝缘设备中最常用的绝缘气体,对它的分解组分的检测与研究是相关设备故障诊断和在线监测的重要内容。CS_2作为一种常见的固体绝缘缺陷下的SF_6特征分解产物,在紫外190~210nm波段具有很强的吸收特性。基于紫外差分吸收光谱技术,搭建针对CS_2的紫外光谱检测平台。首先通过实验获得不同浓度CS_2的紫外吸收光谱,再利用基线扣除、小波处理等手段提取吸收光谱中的有效信号,消除了光谱中的高低频噪声,通过快速傅里叶变换(FFT)将光谱信息转换到频域,建立气体浓度与光谱频域特征值之间的线性关系。研究表明,该方法对CS_2检测重复性好,在10~200nL/L范围内的线性拟合度高(R_2=0.999 6),检出下限为2.584nL/L/m,为SF6绝缘设备分解组分中痕量CS_2的在线监测提供了技术支持。     

运用紫外荧光法定量检测SF6特征分解产物SO2

根据SF_6特征分解组分SO_2的光谱吸收特性和荧光特性,设计了一套紫外荧光检测系统,试验研究了低体积分数情况下SO_2气体体积分数与其紫外激发的光子计数之间的关系,并研究了温度和压强对检测信号的影响。检测结果表明,对于低体积分数SO_2气体,其体积分数与荧光强度线性相关,系统的检测线性度达到0.996 7,SF_6中SO_2的检测极限为1.109 4×10~(-6)(信噪比为1 d B)。此外,系统的本底计数值不受温度和气压变化的影响,而SO_2荧光计数值随着温度和气压的升高,均会呈现较强的增长趋势,这为系统的进一步优化提供了依据。     

NH3对DBD降解SF6影响的试验研究

随着SF_6在电力工业中的大量使用,气体绝缘设备产生的SF_6废气急剧增加,未经处理的SF_6废气会对环境产生严重影响,因此对SF_6进行处理就显得尤为重要。本文基于介质阻挡放电(DBD)等离子体技术在NH_3的协同作用下对SF_6进行降解处理。研究表明:NH_3能够促进SF_6分解,提高SF_6的降解率和降解效率。其中,NH_3和SF_6的体积分数比为1∶1时具有最好的协同促进作用,90W输入功率下可以使体积分数为2%的SF_6在50mL/min的流速下降解率达到97.5%;同时NH_3参与下也会使SF_6分解更加彻底,析出固态S单质、[NH_4]_2SO_4、NH_4F和NH_4HF_2;气体产物主要有SiF_4、SiH_4、SO_2F_2、SO_2、SOF_4、SOF_2、S_2F_(10)、SF_4及氮氧化物(NO_x)等。     

不同填充材料对介质阻挡放电降解SF6的实验研究

SF6作为一种温室气体,其工业废气的回收和降解是环境领域的研究热点.该文基于双层介质阻挡放电(DBD)反应器,研究玻璃珠、γ-Al2O3颗粒填充和无填充体系下SF6的降解过程.结果表明,填充介质的加入能够改变反应器的物理参数,增加DBD放电过程的等效电容,提高放电功率.此外,两种填充介质的加入都可以有效地提高SF6的降解率(DRE)和能量效率(EY),在γ-Al2O3颗粒填充体系中,2％SF6在110W下最大降解率达到85.97％,能量效率达到9.17g/(kW·h),远超无填充的情况.两种填充介质的加入影响了SF6分解产物的产量.玻璃珠的加入对产物种类的影响不明显,而γ-Al2O3颗粒填充会导致SF6倾向于产生SO2,并抑制SOF2、SO2F2和SOF4的生成,同时SO2的产量随输入功率的增加而增加.γ-Al2O3颗粒填充在有效提高降解率和能量效率的同时,抑制SO2F2等难以处理的产物生成.以上结果表明,加入合适的填充介质如γ-Al2O3颗粒能够有效地促进SF6的无害化降解.