SF6氣體分解產物檢測技術的研究現狀及發展

楊 勇， 徐 華， 吳金木， 劉 石， 張 靜

（1．國網浙江省電力公司電力科學研究院，杭州 310014；2．國網浙江省電力公司，杭州 310008；3.國網浙江省電力公司臺州供電公司，浙江 臺州 318000 4.國網浙江省電力公司培訓中心，杭州 310016）

SF6氣體分解產物檢測技術的研究現狀及發展

楊 勇1， 徐 華2， 吳金木3， 劉 石1， 張 靜4

（1．國網浙江省電力公司電力科學研究院，杭州 310014；2．國網浙江省電力公司，杭州 310008；3.國網浙江省電力公司臺州供電公司，浙江 臺州 318000 4.國網浙江省電力公司培訓中心，杭州 310016）

通過介紹SF6氣體放電分解機理及影響因素，對目前常用的氣相色譜法、紅外吸收光譜法、氣體檢測管法、電化學傳感器法等多種SF6氣體分解產物檢測方法的研究進行綜述，分析各種檢測技術的原理、優點和缺點，得出在不同的試驗目的和條件下，應選擇合適的檢測方法。最后，提出了研究中有待進一步解決的問題和可能的發展方向。

GIS；SF6氣體分解產物；檢測技術；氣相色譜法；紅外吸收光譜法

0 引言

GIS（氣體絕緣組合電器）因具有結構緊湊、占地面積小、易于維護、絕緣性能優良、可靠性高等優點而被廣泛應用于高電壓領域，并且國內特高壓交流輸電系統全部采用GIS設備[1]。但是GIS內部由于制造、安裝、運輸和試驗時部件的松動、接觸不良引起電極浮動，絕緣老化、各種活動導電微粒等缺陷都可能導致不同程度的局部放電。GIS設備內部發生局部放電時，會使得SF6氣體分解產生多種類型的低氟硫化物，然后進一步與電極、絕緣材料以及微氧、微水等發生反應生成穩定的分解產物[2]。

SF6分解產物會加速GIS內絕緣的老化和金屬電極表面的腐蝕，加重局部放電的程度，嚴重時可能會引發絕緣故障，甚至造成系統事故。不同種類的絕緣缺陷引起的局部放電會產生不同的分解組分，可以通過檢測GIS分解產物組分含量及其變化趨勢來診斷設備內部絕緣缺陷的類型、總體放電水平、絕緣受損程度，從而為GIS故障診斷和狀態維修提供有效依據[3]。SF6氣體分解產物檢測方法具有受外界環境干擾小、靈敏度高、準確性好等優點，因此從20世紀90年代開始，該方法已成為運行設備狀態檢測和故障診斷的有效手段[4]。

在SF6分解產物檢測中，SF6氣體復雜的特性對分解產物的檢測分析造成了困難[5]。國內外學者就SF6氣體分解產物檢測技術開展了廣泛研究，氣相色譜法、紅外吸收光譜法、氣體檢測管法、電化學傳感器法等方法開始被廣泛地應用于SF6氣體分解產物的檢測，這些方法能夠對絕大多數分解產物進行精確檢測，但各有優劣，迄今為止還沒有找到一種方法能全面準確地測定SF6氣體分解產物。隨著SF6氣體分解機理、分解產物檢測方法、不同條件下的分解特性及影響因素等方面的深入研究，建立一種有效、可靠的SF6氣體分解產物檢測方法是今后的研究熱點與重點[6]。

1 SF6 氣體放電分解機理

國內外學者對SF6氣體放電分解機理展開了大量研究工作，目前在SF6氣體放電過程和影響因素方面初步達成了一致。SF6氣體放電基本過程如下：SF6氣體首先分解為SF5，SF4，SF3，SF2等低氟硫化物，其中大部分分解產物可快速復合還原為SF6，少量活性亞分解產物會進一步與氣室中的O2，H2O及絕緣材料或金屬電極等發生化學反應，最終生成 CO，CO2，CF4，SF4，SOF4，SOF2，SO2F2，SO2，S2F10，S2O2F10等化合物。SF6氣體放電分解與還原過程如圖1所示。

圖1 SF6氣體分解過程

目前國內外對SF6氣體的放電分解機制還未明確，最有影響力的是美國國家標準局的 R.J. Van Brunt在20世紀90年代提出的“區域反應模型”，如圖2所示。該模型將氣體絕緣設備內的電暈放電分為輝光區、離子遷移區和主氣室放電區3個反應區域。輝光區內SF6，H2O，O2等分子受到電子撞擊而發生分裂，生成SF5，SF4，SF2，F，O，OH等粒子，這些粒子相互反應生成 SOF4，HF，SOF2，S2F10，S2OF10等多種產物。離子遷移區內主要發生的反應是SF6，SF5，F等粒子捕獲電子形成SF6-，SF5-，F-等負離子，這些負離子進一步與SOF4，SO2發生反應，這些反應對于最終分解產物影響較小。主氣室內發生的反應是從輝光區擴散至此的SF4，SF2，SOF4等較穩定的產物與該區域內H2O，O2等微量雜質發生反應生成SO2F2，SOF2，HF等穩定的分解產物。

圖2 區域反應模型

區域反應模型詳細闡述了SF6氣體在電暈放電下的分解機理及過程，然而該模型是針對電暈放電條件下提出的，存在很大局限性。在其他放電條件下，SF6氣體的分解機理尚未明確，需要進一步研究。

大量研究表明：不管哪種形式的放電，SF6氣體放電分解產物的量與放電能量大致呈線性關系。在局部放電下，采用針-板結構，電極材料主要為銅、鋁和鎢等，產生的主要分解產物是SOF2，SO2F2，SOF4，SF4，SO2等氣體組分。在火花放電下，SF6氣體主要分解產物與局部放電一致，但是SOF2/SO2F2比值有所增加。在大電流電弧下產生大量分解氣體，其中SOF2的含量與電弧能量呈線性關系增長，SOF2/SO2F2比值更高。在環氧盆式絕緣子的電弧試驗中還會出現局部放電下很少出現的CF4和H2S組分。

因此可以通過檢測SOF2和SO2F2組分比例分析放電劇烈程度，通過CF4和H2S組分大小可判斷固體絕緣的狀態。

2 SF6 氣體放電分解影響因素

SF6氣體的分解過程相當復雜，主要影響因素有：微水、微氧、電極材料、放電故障類型、放電能量等。

2.1 微水的影響

SF6電氣設備中的運行氣體都不可避免地含有微量的水分，其對SF6氣體分解過程有極大的影響。SF6的大多數分解物都能和水分產生水解反應，反應式如下：

當SF6含水量增加時，會促進SOF2，SO2F2，HF等物質，抑制SOF4。同時HF，H2SO3都具有腐蝕性，會嚴重腐蝕電氣設備。

Hirooka等人進行了濕度對SF6分解過程影響方面的研究，發現當SF6沒有水汽時，檢測到少量的SF4，SO2F2，S2F2等硫化物；當放電環境有微水存在時，主要的分解產物為 WF6，SOF2，SO2F2，CF4，SF4等。Labor-slowikowska等人的研究成果發現在電弧電流1 kA條件下，微水含量較高時，SOF2和SO2是檢測到的主要分解產物，且沒有檢測到SO2F2和SOF4。

2.2 微氧的影響

在SF6氣體合成制備過程中殘存少量氧氣，或者是SF6氣體加壓充裝運輸過程中也會混入氧氣。Sauers I等人進行了微氧對分解產物的影響研究，發現SO2F2和SOF4的含量隨氧氣的增加而增加，對SOF2的影響很小；Pradayrol C等人發現微氧的存在會減少SF4，SO2F2S2F10，S2O2F10，S2OF10等產物，增加SO2F2和SOF4的產氣量。

2.3 電極材料的影響

Tokuyama等人研究了電極材料對分解情況的影響，在15種電極材料下進行SF6放電分解實驗，電弧電流為800 A，電壓為127 kV，壓強為3個大氣壓，發現SF6氣體在鋁和鋅電極下的分解速率分別是銅和銀電極材料的100倍。有學者認為不同電極下SF6分解特性的差異性可能是由于不同金屬材料的熔點及電導率不同。

2.4 放電故障類型

國內外的研究機構對SF6氣體在電弧、火花和電暈放電類型下的分解產物進行了大量研究。在電弧放電作用下，產生的SF6氣體分解產物主要有SOF2，SO2，H2S及HF等；在火花放電中形成的SF6氣體分解產物主要是SOF2，SO2F2，SO2，H2S及HF等，但與電弧放電相比，SO2F2/SOF2比值有所增加，能夠檢測到S2F10或S2OF10組分。電暈放電下的SF6氣體分解產物主要是 SOF2和SO2F2，SO2F2/SOF2比值較前2種放電下的更高。

2.5 放電能量

大量研究表明：不管哪種形式的放電，SF6分解產物的含量都與放電能量大致成比例，并且當發生高能量放電時將產生大量的分解氣體，生成局部放電下很少出現的SF4和CF4等氣體成分。目前普遍認為通過檢測SOF2和SO2F2組分比例可分析放電劇烈程度，放電越劇烈，放電能量越大，SOF2/SO2F2比值增大。

3 SF6 分解產物檢測方法

SF6分解產物常用的檢測方法有：氣體檢測管法、氣相色譜法、電化學傳感器法、紅外吸收光譜法等。

3.1 氣體檢測管法

被測氣體與檢測管內填充的化學試劑發生化學反應生成特定的化合物，使檢測管顏色發生變化，檢測管的變色長度與流過檢測管氣體的濃度和體積成比例，控制待測氣體流過檢測管的總體積和測量檢測管的變色長度，便可計算出待測組分的含量[7]。利用氣體檢測管技術的SF6分解產物快速檢測裝置如圖3所示，可用來檢測SF6氣體分解產物中SO2，HF，H2S等雜質的含量，其化學反應式分別見（5）—（7）[8]。式（5）會出現藍色變成白色現象；式（6）出現紫紅色變為黃色現象；式（7）出現白色變成棕色現象。

圖3 SF6分解產物快速檢測裝置結構

利用氣體檢測管法的SF6分解產物快速檢測裝置在國外的使用非常普遍。P.Pilzecker等人利用檢測管成功測定了在不同局部放電類型下SF6氣體分解產物中HF和SO2的濃度，同時提出該方法存在不同氣體之間交叉干擾的缺點[9]。國內于1994年研制成功并投入商業應用。文獻[10-11]介紹了可快速測定SF6氣體酸度和SO2的檢測管的研制，結果表明該檢測管操作簡單，使用方便，適宜于現場使用。文獻[12]通過多種條件的選擇試驗研制出H2S檢測管，其顯色長度與H2S濃度呈線性相關。

氣體檢測管法測量范圍大，操作簡單，分析快速，適應性較好，具有攜帶方便、不需維護等特點，但檢測精度較低，受環境因素影響較大，不能全面反映SF6氣體分解產物組分情況[13]，因此僅適用于SF6氣體分解產物含量的粗測，很少用于SF6氣體分解產物組分及含量的學術研究。

3.2 氣相色譜法

氣相色譜法是目前國內外用于SF6氣體分解產物檢測的最常用方法，該方法也是唯一被IEC60480-2004和 GB/T 18905-2012共同推薦的。氣相色譜法的基本原理是：由載氣把樣品帶入色譜柱，利用樣品中各組分在色譜柱中的氣相和固定相間的分配系數不同，將樣品在兩相中反復多次分配進行分離，然后再通過檢測器對這些物質進行檢測分析，顯示出各組分的色譜行為和譜峰數值。圖4是IEC給出的典型SF6分解氣體的色譜圖[14]。

圖4 SF6分解氣體的色譜

氣相色譜儀結構如圖5所示，主要由載氣系統、進樣系統、分離系統、檢測記錄系統和輔助系統組成。目前用于氣體絕緣開關設備中SF6氣體分解產物的氣相色譜儀主要有2種檢測器配置，即TCD（熱導檢測器）與FPD（火焰光度檢測器）并聯和雙PDD（氦離子化檢測器）并聯。采用TCD與FPD并聯配置的氣相色譜儀可檢測SF6氣體中的 SO2，SOF2，H2S，空氣，CO2，CF4和C3F8等成分。采用雙PDD檢測配置的氣相色譜儀可檢測O2，N2，CO，CF4，CO2，C2F6，SO2F2，H2S，C3F8，COS，SOF2，SO2和CS2。

圖5 氣相色譜儀結構

R.Hergli等人綜合比較了幾種SF6分解產物檢測技術的優缺點，選擇氣相色譜法作為研究微水對局部放電下SF6分解特征組分的影響[15]。文獻[16]利用氣相色譜法檢測電力設備中SF6在不同溫度下的分解產物，結果表明：隨著受熱溫度上升，氣體分解產物的含量隨之增加。文獻[17]介紹了采用氣相色譜儀定量分析絕緣子持續沿面放電下SF6的主要分解產物為SO2F2，S2OF10，SO2和CF4。

文獻[18]采用氣相色譜儀，利用TCD與FPD串聯檢測法，對SF6-CO2混合氣體火花放電后的分解產物進行了準確定性定量分析。文獻[12]建立了氣相色譜定量檢測系統，成功實現了SF6特征分解組分 SOF2，SO2F2，CF4和 CO2的分離檢測。重慶大學唐炬等人借助氣相色譜儀對比分析了在固定金屬突出物和自由導電微粒2種常見絕緣缺陷下的SF6分解特性[19]。廣東電網公司周永言等人利用雙通道氣相色譜—脈沖氦離子化檢測器實現了對SF6電力設備中17種常見的氣體組分（CO，CF4，CH4，CO2，C2F6，C2H2，COS，C2H4，C2H6，H2S，SO2F2，C3F8，C3H6，C3H8，CS2，SO2，S2OF10）的定性定量分析，但無法分離C2H4與C2H6，C3H6與C3H8[20]。文獻[21]針對氣相色譜法所得的SF6氣體分解產物分析結果中不可避免存在背景信號干擾和組分信號相重疊的問題，采取化學計量學技術對色譜數據進行背景扣除和重疊組分分離的優化處理以及初步的分解組分定量分析。

國內外大量實驗檢測表明：氣相色譜法可對氣體樣品中的硫化物、含鹵素化合物和電負性化合物等物質響應靈敏，檢測精度可達μL/L級，但對某些腐蝕性能或反應性能較強的物質如HF氣體的分析難以實現；且色譜的進樣檢測時間較長、色譜柱分離效果易受環境影響。因此，該方法通常適用于實驗室分析，不適合應用于開關設備內SF6氣體分解產物的現場在線監測。

3.3 電化學傳感器法

電化學傳感器技術是利用被測氣體在高溫催化劑作用下發生的化學反應，改變傳感器輸出的電信號，從而確定被測氣體成分及其含量。典型的電化學傳感器如圖6所示，由傳感電極（或工作電極）和反電極組成，并由一個薄電解層隔開。氣體首先通過微小的毛管型開孔與傳感器發生反應，然后是憎水屏障，最終到達電極表面。采用這種方法可以允許適量氣體與傳感電極發生反應，以形成充分的電信號，同時防止電解質漏出傳感器[22]。擴散進入傳感器的氣體在工作電極表面發生氧化或者還原反應，對電極發生與之相對的逆反應，在外部電路上形成電流。測量該電流即可確定被測氣體的濃度。

圖6 典型電化學傳感器

目前，已投入商業運行的傳感器可檢測出SO2，H2S和CO等氣體組分（尚缺乏檢測CF4等其他組分的傳感器）。工作極的反應方程式為：

文獻[23]介紹了基于電化學傳感器技術的SF6氣體分解產物檢測儀校準和檢測方法，并對檢測過程中遇到的一些問題進行了討論。史會軒等人通過分析SF6電氣設備內部故障時分解產物的產生規律和特點，研制了一套基于實時檢測SF6電氣設備狀態檢測系統，首次實現SO2電化學傳感器在SF6電氣設備在線檢測中的應用，通過優化流動氣體取樣結構，提高了SO2檢測準確度，該系統作為國內首例，已在遵義變電站1臺電流互感器和1臺斷路器上成功應用[24]。陳小環等人發現采用電化學傳感器技術的某型號現場檢測儀存在氣體相互干擾的結構缺陷，未能把H2和CO分離開來，導致把H2的量計算到CO的體積分數里面，造成CO體積分數不準確，提出在可以檢測SO2，H2S，CO的基礎上，有必要增加H2傳感器[25]。文獻[8]通過溫度補償、流量補償和交叉干擾處理，對SF6氣體分解產物檢測儀進行改進，使得H2S和SO2濃度檢測結果相對誤差小于2.0%，CO相對誤差小于0.9%，應用該檢測儀成功發現某海濱變電站運行15年的GIS氣室內已發生局部放電且腐蝕嚴重。

通常采用這種分析方法設計而成的電化學傳感器，優點比較顯著、檢測精度高、檢測速度快、響應時間一般小于50 s、體積小，基本滿足SF6氣體分解產物現場檢測的需求，與計算機配合使用，被廣泛應用于SF6氣體分解產物自動在線檢測診斷和現場檢測。但應用中需解決傳感器在不同氣體之間的交叉干擾問題，分析儀器的溫漂特性和壽命衰減趨勢，校準儀器的測量準確度和重現性等性能指標，以確保SF6氣體分解產物檢測結果的可靠性和有效性。

3.4 紅外吸收光譜法

紅外吸收光譜法的原理是一束紅外光穿過樣品氣體時，由于樣品氣體對紅外光的吸收，光強被削弱，透過光與發射光的比值對波長的函數構成了樣品氣體的紅外吸收光譜。光譜圖中吸收峰的峰值、峰面積、形狀與該物質濃度之間呈線性關系[26]。特定氣體的紅外吸收光譜會在其吸收波長處出現尖峰，根據峰的大小、形狀、峰面積、出峰位置，可以對氣體組分進行定性和定量分析。到目前為止，國內外有關學者對紅外吸收光譜法在SF6氣體分解產物分析中的應用進行了大量的研究。

H.M.Heise等人提出了采用紅外吸收技術檢測SF6分解產物，來判斷SF6電氣設備內部絕緣情況[27]。Yul Martin等人利用紅外吸收光譜技術發現SF6氣體在正極性放電時的分解組分SF4和SOF2的體積分數比負極性放電明顯多[28]。Kurte R采用紅外吸收光譜技術，用0.1 m光程氣體池對SF6分解組分進行分析，給出了SO2，SO2F2，SOF2和SOF4等幾種特征分解產物的光譜圖[29]。瑞士高壓實驗室M.Piemontesi采用0.175 m的光程氣體池研究H2O和O2對SF6分解組分的影響，檢測分解產物組分 SF4，S2F10，SOF2，SO2F2，SOF4，SiF4，COF2，CF4，CO和HF，研究發現H2O和O2的存在均有利于減少S2F10的含量[30]。

國內對紅外吸收光譜法的研究起步相對較晚，張鳴超等人于20世紀90年代采用紅外吸收光譜技術，分析SF6以及SF6/N2，SF6/空氣混合氣體火花放電前后的成分，測得了放電后生成的物質，并討論了放電生成物形成的機理分析，提出H2O和O2對SF6及混合氣體放電生成物的形成起著很重要的作用，必須嚴格控制GIS中的H2O和O2的含量[17]。目前重慶大學張曉星等人對SF6氣體分解產物的紅外光譜特性進行了深入的研究。文獻[31]介紹了為提高紅外吸收光譜技術檢測靈敏度，基于懷特池原理，利用3個凹面反射鏡組成共軛系統來實現光路的多次反射，在有效增加光程長的同時盡量減少光能損耗，設計了與傅里葉變換紅外光譜儀匹配的20 m光程長氣體池。分別用長短光程氣體池進行SF6局部放電分解組分的紅外檢測，對比分析發現，20 m長光程氣體池檢測組分種類多，精度和信噪比高。文獻[32]利用紅外吸收光譜法對SF6局部放電分解組分進行檢測分析，成功檢測到SOF2，SO2F2，SO2，SOF4，SF4等氣體，且在不同的時段檢測到了不同的組分種類和體積分數變化趨勢，且 SOF2，SO2F2和SO2這3種氣體的規律性強，可以作為SF6放電分解的特征氣體，根據它們的變化情況可診斷GIS內部的放電程度。

紅外吸收光譜法具有無需氣體分離、需要樣氣少、能有效降低干擾等優點，紅外光譜譜圖可以直觀反映各氣體組分的變化情況，并且檢測過程中不會改變被測氣體成分，可形成在線檢測系統。其缺點是：SF6是強電負性氣體，吸收紅外光厲害，會影響其它氣體的吸收峰，且部分分解氣體的吸收峰之間也存在交叉干擾現象，必須使用標準氣體得到參考圖譜對分析結果進行校正。

3.5 其他檢測方法

對SF6分解產物的分析也可采用質譜法、碳納米管氣敏傳感器法。質譜法是利用電場和磁場將運動的離子按質荷比分離后進行檢測的方法，測出離子準確質量即可以確定SF6氣體分解產物的含量。該方法具有精確可靠、靈敏度高、用途廣泛等優點，但是儀器價格昂貴，不便現場使用。碳納米管氣敏傳感器法是利用碳納米管材料的電導會隨著設備內部放電嚴重程度呈線性變化的原理，因此可以利用碳納米管氣敏傳感器對設備內部的放電情況進行評價。該方法準確度不高，而且只能識別單一的氣體組分，難以單獨應用于現場檢測。

4 結論

SF6氣體絕緣設備在我國110 kV及以上電壓等級的輸電網中得到了廣泛應用，特別是特高壓交流輸電系統全部采用GIS設備，設備內部的絕緣狀態監測是亟待解決的關鍵問題之一，尋求一種能有效準確反映設備內部狀態的方法顯得尤為重要。SF6分解產物檢測技術已成為SF6氣體絕緣設備狀態監測和故障診斷的新技術和有效手段。現有4種常用的SF6分解產物檢測技術的優缺點總結結果見表1。

表1 4種SF6分解產物檢測技術優缺點對比

目前常用的SF6分解產物檢測方法都存在各自的不足之處，且技術也不夠成熟，很難應用于現場SF6氣體絕緣設備的在線監測。基于現有檢測技術的優缺點，認為發展趨勢為：

（1）基于現有方法，合理配置檢測設備參數并優化抗干擾性數學算法彌補現有設備的不足之處，提高檢測的靈敏度和準確性。

（2）通過多技術聯合診斷的方式對設備進行綜合診斷，達到靈敏度高、檢測速度快、檢測氣體組分全面等目的。

（3）積極研究新型SF6分解產物檢測技術，使檢測儀器智能化及小型化。

[1]張曉星，姚堯，唐炬，等.SF6放電分解氣體組分分析的現狀和發展[J].高電壓技術，2008，34（4）∶664-669.

[2]F Y CHU．SF6Decomposition in gas-Insulated equipment [J]．IEEE Transactions on Electrical Insulation，1986，2（5）∶693-725．

[3]陳曉清，彭華東，任明，等.SF6氣體分解產物檢測技術及應用情況[J].高壓電器，2010（10）∶81-84.

[4]顏湘蓮，王承玉，季嚴松，等.開關設備中SF6氣體分解產物檢測的應用[J].電網技術，2010（09）∶160-165.

[5]王晶晶.SF6全封閉式組合電器分解產物診斷技術應用研究[D].廣州：華南理工大學，2013.

[6]汲勝昌，鐘理鵬，劉凱，等.SF6放電分解組分分析及其應用的研究現狀與發展[J].中國電機工程學報，2015，（09）∶2318-2332.

[7]國家電網公司運維檢修部.電網設備帶電檢測技術[M].北京：中國電力出版社，2014.

[8]楊道華.SF6純度及分解產物分析儀的研制[D].太原：中北大學，2015.

[9]P PILZECKER，J I BAUMBACH，R KURTE，et al.Detection of decomposition products in SF6：A comparison of colorimetric detector tubes and ion mobility spectrometry，Electrical Insulation and Dielectric Phenomena[C]// 2002 Annual Report Conference．

[10]楊存金，金耀珠.測定SF6氣體酸度和SO2含量的檢測管的研制[J].高壓電器，1995（02）∶14-18.

[11]楊存金.SF6分解氣體快速檢測裝置[J].高壓電器，1996（02）∶54-55.

[12]戴天有，韓濤，王琴惠.硫化氫檢測管的研制[J].干旱環境監測，2001（02）∶70-72.

[13]孟慶紅.不同絕緣缺陷局部放電下SF6分解特性與特征組分檢測研究[D].重慶：重慶大學，2010.

[14]IEC 60480-2004 Guidelines for the Checking and Treatment of Sulfur Hexafluoride（SF6）Taken from Electrical Equipment and Specification for Its Re-use[S]．2004．

[15]R HERGLI，J CASANOVAS，A DERDOURI，et al．Study of the Decomposition of SF6in the Presence of Water，Subjected to Gamma-Irradiation or Corona Discharges[J]． IEEE Transactions on Electrical Insulation，1988（23）∶451-465．

[16]YU WANG，LI LI，YAO WEIJIAN．Analysis and Discussion of SF6Byproducts in Simulated Electric Equipment of Overheating Faults in Low Humidity[C]//Power and Energy Engineering Conference（APPEEC），2011．

[17]W J YAO，L LI，X G ZHENG，et al．Analysis of SF6Decomposition Products by Insulator Flashover to Detect the Insulator Condition[C]//International Conference on Consumer Electronics，Communications and Networks，2011．

[18]張鳴超，邱毓昌．SF6及SF6混合氣體火花放電生成物分析[J]．高壓電器，1992，20（6）∶17-21．

[19]唐炬，李濤，胡忠，等．兩種常見局部放電缺陷模型的SF6氣體分解組份對比分析[J]．高電壓技術，2009，35（3）∶487-492．

[20]周永言，謝頔，唐念，等.雙通道氣相色譜-脈沖氦離子化檢測器對SF6電力設備中17種氣體組分的檢測[J].中山大學學報（自然科學版），2015（03）∶74-79．

[21]姚堯.SF6局部放電分解產物色譜峰背景扣除與重疊信號分離研究[D].重慶：重慶大學，2009.

[22]季嚴松，王承玉，楊韌，等.SF6氣體分解產物檢測技術及其在GIS設備故障診斷中的應用[J].高壓電器，2011（02）∶100-103.

[23]胡樹國.SF6氣體分解產物檢測儀校準和檢測的討論[C] //全國標準樣品技術委員會氣體標樣工作組第四屆成立大會暨四屆一次聯合會議.2010.

[24]史會軒，錢進，熊志東，等.SF6電氣設備分解產物在線監測方法研究[J].高壓電器，2014（01）∶56-60.

[25]陳小環，白彥翠，黃大為，等.現場檢測 SF6分解產物中CO體積分數異常的原因分析[J].高壓電器，2015（07）∶191-194.

[26]陳維江，顏湘蓮，王紹武，等.氣體絕緣開關設備中特快速瞬態過電壓研究的新進展[J].中國電機工程學報，2011（31）∶1-11.

[27]H M HEISE，R KURTE，P FISCHER，et al.Gas analysis by infrared spectroscopy as a tool for electrical fault diag nostics in SF6insulated equipment[J].Fresenius J Anal Chem，1997（358）∶793-799．

[28]YUL MARTIN，ZHENYU LI，TAKUYA TSUTSUMI，et al. Identification of DC corona generating SF6decomposition gases adsorbed on CNT gas sensor using FTIR Spectroscopy[C]//IEEE Conference，2010．

[29]KURTE R，HEISE H M，KLOCKOW D.Quantitative infrared spectroscopic analysis of SF6decomposition products obtained by electrical partial discharges and sparks using PLS-calibrations[J].Journal of Molecular Structure，2001（565）∶505-513．

[30]M PIEMONTESI，R PIETSCH，W ZAENGL.Analysis of decomposition products of sulfur hexafluoride in negative DC corona with special emphasis on content of H2O and O2[C]//Conference Record of the 1994 IEEE International Symposium on Electrical Insulation，Pittsburgh，1994．

[31]張曉星，任江波，胡耀垓，等.SF6局部放電分解組分長光程紅外檢測[J].電工技術學報，2012（5）∶70-76．

[32]張曉星，任江波，唐炬，等.SF6分解產物的紅外光譜特性與放電趨勢[J].高電壓技術，2009（12）∶2970-2976．

（本文編輯：徐 晗）

Research Status and Development of SF6Decomposition Products Detection Technology

YANG Yong1，XU Hua2，WU Jinmu3，LIU Shi1，ZHANG Jing4

（1.State Gird Zhejiang Electric Power Research Institute，Hangzhou 310014，China；2.State Gird Zhejiang Electric Power Company，Hangzhou 310008，China；3.State Grid Taizhou Power Supply Company，Taizhou Zhejiang 318000，China；4.State Grid Zhejiang Training Center，Hangzhou 310016，China）

By introducing discharge decomposition mechanism and influencing factors of SF6，the paper elaborates on the research of common SF6decomposition products detection methods such as gas chromatography，infrared spectrometry，gas detector tube，electrochemical sensor and so on；furthermore，it analyzes the principles，merits and demerits of the detection methods and concludes that the appropriate detection methods should be chosen in accordance with the different test purposes and conditions.In the end，the remaining problems in the research and the possible development direction are presented.

GIS；SF6decomposition products；detection technology；gas chromatography；infrared spectrometry

TM835.4

A

1007-1881（2016）10-0015-07

2016-05-16

楊 勇（1988），男，工程師，從事高壓試驗工作。