高压组合电器中SF6分解产物SO2F2红外吸收特性及其检测传感装置研究

特高压硫酰氟(SO_2F_2)气体作为气体绝缘全封闭组合电器(GIS)气室中六氟化硫(SF_6)分解产物的特征组分,对其进行检测分析可实现GIS设备的早期潜伏性故障识别。搭建光程池温度、压强可调的傅里叶变换红外吸收光谱仪(FTIR)系统,利用FTIR实验及HITRAN数据库得到的吸收谱线参数,对SO_2F_2气体的红外吸收谱线及其交叉干扰特性进行分析,选取中心波长2 763 cm~(-1)位置作为SO_2F_2气体的特征吸收峰,并对SO_2F_2在该波段位置附近受温度和压强影响的红外吸收特性进行研究。结果表明:HITRAN数据库模拟仿真红外光谱与实验数据吻合较好;当压强在50～300 k Pa范围内变化时,SO_2F_2气体在2 710～2 810 cm~(-1)波数范围内的峰值吸收系数随着压强的增加而增大,2 763 cm~(-1)位置吸收系数随压强的变化率为0.002 4 cm~(-1)/k Pa,增加压强可以提高气体检测灵敏度;当温度在298～338 K范围内变化时,SO_2F_2气体在2 710～2 810 cm~(-1)波数范围内的峰值吸收系数随着温度的升高而减小,2 763 cm~(-1)位置吸收系数随压强的变化率为0.002 cm~(-1)/K。分析结果对GIS设备故障SF_6分解产物SO_2F_2的红外光学检测技术研究具有重要意义。