新型环保气体分解产物检测方法研究

2020-09-03吕启深

分析仪器 2020年4期

唐峰吕启深向真郁光方华

(1.深圳供电局电力科学研究院，深圳 518002；2.上海华爱色谱分析技术有限公司，上海 200940)

气体绝缘的电气设备通常使用六氟化硫(SF6)气体作为绝缘介质，但由于SF6具有较强的温室效应，其GWP(全球变暖潜能值)值约为CO2的23900倍，这影响了我国乃至全球电网的绿色发展。因此寻找到电气性能与之相当且环境友好的SF6替代气体成为近年来国内外研究的热点。2014年，法国阿尔斯通(ALSTOM)从美国3M公司制冷剂目录中筛选出了一种名为 NovecTM4710 的气体，全氟异丁腈(C4F7N)。C4F7N的绝缘性能是同等条件下SF6的2.2倍以上，同时GWP约为CO2的2100倍，远低于 SF6气体。由于液化温度较高，ALSTOM将NovecTM4710 与 CO2混合使用，混合后气体的绝缘性强度仍能达到同等条件下SF6的87%～96%。因其具备优异的性能成为良好的替代气体，美国通用公司已将其应用到145kV的GIS中[1，2]。在电气设备运行过程中，若设备发生故障，可能会发生局部放电等现象。若C4F7N-CO2混合气体应用于GIS设备时，在放电条件下其也会发生分解，可能产生大量的CF3自由基、CN自由基、CF自由基[3]，这些自由基会发生复杂的化学反应并生成特征杂质，通过检测这些特征杂质含量，可以推断设备的运行状况，但目前检测手段缺失和检测方法不完善。本实验通过试验研究提出了详细的气相色谱分析方法，开展了色谱柱和色谱运行条件优化实验，使其检测范围能够基本包含该气体反应的特征杂质，并保证其检测的准确性和可靠性。