一种新型碳纳米管气体传感器的响应特性研究

• 作者: 丁卫东 周文武 汲胜昌 王博 王圆圆 马奎 魏宁
• 来源期刊: 高压电器
• 学科: 工学
• 关键词: 碳纳米管 SF6分解 气体传感器 响应特性
• 年，卷（期）: 2013,（1）
• 所属期刊栏目: 研究与分析
• 页码范围: 13-17,23
• 页数: 6页
• 分类号: TM835
• 语种: 中文

摘要

基于碳纳米管(CNTs)气体传感器的SF6气体分解产物检测技术,是诊断GIS绝缘缺陷引起的局部放电的有效手段.开展传感器对SF6分解气体响应特性的研究,对于将该技术应用于GIS局部放电的监测具有重要意义.笔者测量了CNTs气体传感器对4种标准气体(HF、SO2F2、SOF2/S2OF10、SO2)的响应,并建立了由GIS模拟罐体、基于脉冲电流法的局放仪和CNTs气体传感器构成的实验系统,测量了CNTs气体传感器对局部放电形成的SF6分解气体的响应,研究了传感器在多次测量中的重复性以及其响应随局放的变化规律.结果表明,在SO2F2和SOF2/S2OF10气体环境中传感器响应特性明显,且对SO2F2更加灵敏；SO2和HF则基本不引起传感器的电导变化.传感器能够成功检测到针板电极模型引起的局部放电,传感器的电导值随着放电时间的增加而逐渐增加,其响应也随着局部放电能量的增加近似呈线性增加的趋势,最终传感器响应出现饱和趋势.传感器的测量具有重复性,两次测量相差低于0.5％.SF6气体分解产物的气相色谱及红外光谱分析证实了上述结果的合理性.文中使用的标准气体浓度较低,因此关于SO2和HF无法引起传感器响应的结果仍需要利用高浓度标准气体进一步验证.