該文介紹了4種SF6氣體分解產(chǎn)物檢測技術，分析了各種氣體檢測技術的原理、優(yōu)點和不足之處，使得不同的試驗目的和條件下，能夠選擇合適的檢測技術。 

六氟化硫（SF6）電氣設備在制造、現(xiàn)場安裝和運行過程中，不可避免會在其內部產(chǎn)生一定的不良缺陷，如電極表面毛刺及劃痕、自由導電微粒、懸浮導體、水分及SF6氣體分解等，這些問題的存在和發(fā)展對電氣設備絕緣和機械特性帶來不同程度的危害，嚴重時甚至造成裝備設備故障，限于當前缺少對SF6設備進行**檢測的有效手段，因此如何確保SF6電氣設備運行安全已成為一個學術及工程研究熱點問題。 

    

為提高SF6氣體分解產(chǎn)物檢測準確度，能夠根據(jù)不同試驗目的和條件選擇合適的檢測方法，本文介紹了幾種SF6氣體分解產(chǎn)物檢測技術，如氣體檢測管法，氣相色譜法，氣體傳感器，離子移動度計等等，還討論了每種方法的現(xiàn)場應用需注意的情況。為今后的使用奠定基礎。 
1 氣體檢測管 
我國1994年已研制出氣體檢測管，并取得了較好的檢測效果，主要針對SO2、HF和H2S等幾種氣體，其工作原理是：通過檢測裝置從高壓電氣設備中提取一定體積的SF6氣體，分別通過SO2、HF、H2S檢測管，這些分解產(chǎn)物會在檢測管中發(fā)生化學反應，并改變檢測管顏色。由于反應機理不同，這三種分解產(chǎn)物不需要進行分離，可根據(jù)變色柱的長短，定量的讀出SF6氣體中SO2、HF和H2S的濃度，其化學反應式分別如式（1）、式（2）、式（3）所示： 
HF+NaOH=NaF+H2O 紫紅變黃 （1） 
SO2+I2+2H2O= H2SO4+2HI 藍變白 （2） 
H2S + Pb（CH3COO）2 → PbS +2CH3COOH 
白色變棕色 （3） 

檢測管能夠檢測到其體積分數(shù)10-7級及以上的SO2、HF或H2S，使用簡便。在現(xiàn)場試驗時，將檢測管裝置接于設備逆止閥，開啟閥門，SF6氣體流經(jīng)檢測管，測得分解氣體濃度，實現(xiàn)GIS故障快速定位。但該方法往往容易受到溫度、濕度和存放時間影響，并且不能檢測其它主要分解氣體，不能**反應SF6放電分解氣體組分情況，限制了它的應用推廣。

 

2 氣相色譜法（GC） 
色譜法本質在于色譜柱高選擇性的高效分離作用和高靈敏度檢測技術的結合?；旌辖M份的樣品在色譜柱中的分離依據(jù)是：同一時刻進入色譜柱的各組份，由于在流動相和固定相之間溶解、吸附、滲透或離子交換的不同，在兩相之間進行反復多次（103～106）的分配，進而分離開來，**按順序流出色譜柱而進入檢測器，在色譜數(shù)據(jù)處理機或工作站上顯示出各組份的色譜行為和譜峰數(shù)值。 
氣相色譜法是流動相為氣體的一類色譜分析法，通常由下列5個部分組成：①載氣系統(tǒng)（包括氣源和流量的調節(jié)與測量元件等）；②進樣系統(tǒng)（包括進樣裝置和汽化室兩部分）；③分離系統(tǒng)（主要是色譜柱）；④檢測、記錄系統(tǒng)（包括檢測器和記錄器）；⑤輔助系統(tǒng)（包括溫控系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等）。 
目前，氣相色譜法是IEC60480-2004和GB/T 18867-2002共同推薦的檢測方法，也是實驗室用于SF6放電分解氣體組分檢測的*常用方法。氣相色譜儀可以同時檢測其體積分數(shù)10-8級及以上的CF4、SF6、SO2F2、SOF2、SO2、H2O等氣體組分。 
但氣色譜存在由于SO2F2與SF6譜峰幾乎重疊，降低了檢測SO2F2的靈敏度，SOF2與SF4的保留時間很近，不易分離，對SO2的檢測比較困難、不能檢測HF和SOF4等缺點。色譜進樣的特性決定了檢測時間較長，不可能做到連續(xù)在線監(jiān)測；采氣和分析等過程滲入的水分使氣體樣品水解，影響檢測結果；溫度對色譜柱分離效果的影響以及色譜柱使用一段時間后需要清洗等固有特性決定了色譜技術對環(huán)境要求高，不適于現(xiàn)場在線監(jiān)測應用。 
3 氣體傳感器 
該方法是利用化學氣敏器件檢測氣體分解物。化學氣敏傳感器是利用對被測氣體的形狀或分子結構具有選擇性俘獲的功能（接受器功能）和將俘獲的化學量有效轉換為電信號的功能（轉換器功能）來工作的。氣體傳感器主要可分為：半導體型、電化學型、固體電解質和接觸燃燒式氣體傳感器等。 
基于碳納米管（CNT）氣體傳感器的GIS分解氣體檢測法是近年來發(fā)展起來的一種新技術。相對其它氣體傳感器（如半導體氣體傳感器）而言，CNT氣體傳感器具有高感度高速響應，常溫動作等優(yōu)點。Suehiro J等發(fā)現(xiàn)CNT氣體傳感器對SF6氣體分解物具有非常高的感度，展現(xiàn)了巨大的潛力。 

目前開發(fā)應用于現(xiàn)場檢測的SF6氣體分解物分析儀檢測方法均為電化學法。電化學型氣體傳感器的主要優(yōu)點是檢測氣體的靈敏度高，SO2或SO2+SOF2，H2S和HF的*小檢知量均達到≤0.1μl/L。這類應用型分析儀在GIS故障診斷方面也發(fā)揮了一定作用。早期故障的發(fā)現(xiàn)和故障位置的定位，為電力設備安全運行和工作人員安全提供了保障。

 

但是氣體傳感器存在對氣體的選擇性差的問題，如對SF4，SO2F2，SOF2和SOF4等氣體組分則無能為力。此外，部分氣體傳感器壽命較短，需定期更換，如HF氣體傳感器。 
4 離子移動度計（IMS） 
離子移動度計是一種對六氟化硫氣體質量進行現(xiàn)場監(jiān)測的新方法，它通過對設備中六氟化硫氣體中總體雜質含量的測定，來反映設備中六氟化硫氣體的劣化程度[9]。 
離子移動度計的基本原理為待測氣體經(jīng)取樣口進入離子化區(qū)，通過高壓放電進行離子化，然后經(jīng)過離子柵欄過濾進入電場區(qū)，殘氣由氣體出口排出；在電場區(qū)內離子發(fā)生遷移，不同離子幾何結構、電荷與質量各異，因而不同離子具有不同的遷移速度，到達法拉第極板的遷移時間也將不同，從而可以得到離子到達數(shù)目與遷移時間的波形圖（離子遷移波譜）。將被測氣體的離子遷移波譜與純SF6氣體的離子遷移波譜進行對比，就能反映出被測氣體含雜質的程度。 
離子移動度計能測10-6級的SF6氣體分解物雜質總量，但是易受實驗環(huán)境條件影響，現(xiàn)場測試時每次測試前都必須重新進行參考氣測量。此外，只能測量污染物的總量，不能對氣體分解物具體分析，無法實現(xiàn)故障性質和位置的判斷。 
離子移動度計和以電化學型氣體傳感器為檢測元件的SF6氣體分解物檢測儀已有專業(yè)產(chǎn)品問世甚至現(xiàn)場應用，對SF6電氣設備的早期故障診斷發(fā)揮了一定作用。GC檢測技術雖然在檢測SF6分解產(chǎn)物方面有很好的優(yōu)勢，但由于檢測條件和價格等因素限制，目前*局限于實驗室使用。