K型分子筛掺杂的MWNTs检测SF6放电分解组分的气敏特性分析
六氟化硫(SF6)是一种极不活泼的气体,化学性质稳定、不易分解,作为绝缘和灭弧介质被广泛应用于气体绝缘组合电器(gas insulated switchgear,简称GIS)中.随着运行年限的增加,GIS内部会因缺陷而产生局部放电(partial discharge,简称PD),导致SF6气体发生分解,生成SOF2、SO2F2、SO2和H2S等重要特征组分气体. 本文针对本征碳纳米管对SOF2和SO2F2的气敏响应不理想,4A型分子筛掺杂的碳纳米管气敏传感器对SOF2和SO2F2基本无响应的问题,通过K型分子筛掺杂的方式制备碳纳米管传感器,探究了该种传感器对SOF2和SO2F2的气敏响应特性,重点分析了不同掺杂比例对碳纳米管的气敏性能的影响. 结果表明:不同的传感器对四种分解组分SOF2和SO2F2气体的响应差别较大.掺杂比为5:1、10:1和20:1的传感器吸附SOF2气体的电阻变化率提高到13％左右,约为本征传感器电阻变化值的10倍.掺杂比为10:1掺杂的传感器吸附SO2F2气体的电阻变化值达到17.3％,为本征传感器的9倍左右.同时,分解组分气体的浓度和检测传感器的电阻变化率之间均能满足较好的线性关系.
气体绝缘组合电器 局部放电 六氟化硫 分解组分 多壁碳纳米管 K型分子筛 气敏特性
徐晓刚 李鑫 张晓星 董星辰
广东电网公司电力科学研究院,广州510080 武汉大学电气工程学院,武汉430072;重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室,重庆400030 重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室,重庆400030
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2015-11-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）