SF6 气体中矿物油含量红外分析法探讨 - 中国电机工程学会.PDF

中国电机工程学会高电压专业委员会 2004 年学术会议论文 SF 气体中矿物油含量红外分析法探讨 6 徐禄文，邱妮 重庆电力试验研究所 摘 要：在 SF 气体中矿物油含量红外分析法中，利用先进的红外光谱仪对标准的试验方法进行了深入的探讨和研 6 究，收集了大量的实验数据和扫描光谱图，对 SF6 气体中矿物油含量分析法本身有新的发现和认识，找到 了矿物油吸收峰更准确的位置，证明了四氯化碳吸收液不蒸馏也可以使用的新方法是可行的，并编制了矿 物油含量定量分析方法，提高了分析方法的准确性和快捷实用性，是对该试验的深入和完善。 关键词：矿物油 SF6 红外 扫描 透光度 1 引言 由于六氟化硫具有良好的电气性能和稳定的化学结构，使其目前在国内外广泛应用于超高压、大 容量、高参数的电气设备中。为了保证六氟化硫设备安全、稳定地运行，国家制定了六氟化硫新气的 标准，严格控制其质量，对六氟化硫新气生物毒性测定，密度、酸度测定，杂质组分（如可水解氟化 物、空气、四氟化碳、矿物油等）测定，以及六氟化硫气体的纯度测定，各种杂质含量不能超过规定 的标准，同时还制定了各项相关的标准试验方法，以确保试验结果的准确可靠。但是，作为标准的试 验方法也不是一成不变的，也应是不断发展和改进的。本文运用美国 Perkin Elmer 公司生产的傅立叶 变换红外光谱仪 （Fourier transform infrared spectroscopy, FT-IR ），通过试验数据和图谱，阐明在 SF6 新气中矿物油含量分析法研究中，有关吸收峰的位置、吸收液四氯化碳蒸馏和定量计算方法等方面的 新见解。 2 试验原理 六氟化硫气体中矿物油含量的分析，主要采用红外光谱法，即将 SF6 气体以一定流速通过非极性 的四氯化碳溶剂时，SF6 气体中的矿物油将溶解在四氯化碳溶液中，然后利用一束具有连续波长的红 外光照射吸收液；而吸收液中的矿物油会吸收一定波长的光能，在光谱图上就可以看到这一频率位置 1 会出现矿物油的特征吸收峰，从纵坐标读出吸收峰的透光度值 T(%)，根据朗伯- 比尔定律(lg T =klc)， 透光度 T 大的，溶液中矿物油浓度 c 就小，由此可以求出溶液中矿物油的浓度 c，再根据矿物油吸收 时所消耗的 SF 气体的体积，计算出 SF 气体中矿物油的含量。 6 6 3 矿物油吸收峰的准确位置 3.1矿物油的吸收峰的更准确位置应在 2927.0 ±1.0 cm-1 处，而不是在 2930 cm-1 处 SF6 新气中矿物油的含量分析法，是利用矿物油特征吸收峰的峰高来进行定量分析的，而吸收峰 的峰高与特征峰的准确位置有着直接的关系，吸收峰的位置准确与否直接影响到计算出的矿物油含量 大小的本身，所以，确定矿物油的准确位置尤为重要。在一定波数范围内，可能会出现多个吸收峰， 51 中国电机工程学会高电压专业委员会 2004 年学术会议论文 到底哪一个才是矿物油吸收峰，先要定性。红外峰定性可以采用“加入已知物质增加峰高法”来完成。 目前，所有的有关SF 气体的书籍、规程及标准等，在讲到 SF 气体的矿物油含量分析时，都一致提 6 6 到矿物油的吸收峰位置为 2930 cm-1 [1] ，可是在利用傅立叶变换红外光谱仪对配制的标准矿物油溶液和