SF_(6)及SF_(6)故障分解气体与局部放电柔性特高频天线传感器基底相容性实验研究

作     者：张国治 胡栩焜 邓广宇 陈康 张晓星 Zhang Guozhi;Hu Xukun;Deng Guangyu;Chen Kang;Zhang Xiaoxing

作者机构：湖北工业大学新能源及电网装备安全监测湖北省工程研究中心武汉430068 湖北工业大学电气与电子工程学院武汉430068 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司武汉430074 武汉大学动力与机械学院武汉430072 襄阳湖北工业大学产业研究院襄阳441100 

出 版 物：《电工技术学报》 (Transactions of China Electrotechnical Society)

年 卷 期：2023年第38卷第15期

页      面：4050-4062页

核心收录：

学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(52107144) 湖北省教育厅科技项目(Q20211401)资助 

主　　题：柔性特高频天线传感器 气体绝缘组合电器(GIS) 柔性基底 相容性 

摘      要：采用柔性内置特高频(UHF)天线传感器是解决气体绝缘组合电器(GIS)内部潜伏性局部放电(PD)绝缘缺陷微弱高频电磁波信号感知的有效方法,而柔性UHF天线传感器基底材料和SF_(6)及其故障分解气体之间的相容是实现柔性UHF天线传感器内置于GIS的关键。基于此,该文通过搭建SF_(6)及其故障分解气体与PD柔性UHF天线传感器基底相容性实验平台,结合GIS实际运行环境温度,开展了多种常用PD柔性UHF天线传感器基底材料与SF_(6)及其故障分解气体相容性实验研究,利用傅里叶变换红外光谱仪、气相色谱质谱联用仪、扫描电镜、X射线光电子能谱仪分别从SF_(6)气体成分侧、柔性基底表面形貌及元素变化情况侧进行测试分析。实验发现,聚酰亚胺(PI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚二甲基硅氧烷(PDMS)三种常用PD柔性UHF天线传感器基底材料均不会对SF_(6)气体成分造成影响;常用的PI柔性UHF天线传感器基底会与SF_(6)故障分解气体中的SOF_(2)发生反应,导致SOF_(2)含量明显减少;PET在纯SF_(6)最高允许运行温度110℃条件下会发生轻微氧化;PI、PET两种PD柔性UHF天线传感器基底表面均会生成较多的含氟化合物;在研制柔性UHF天线传感器时宜选用PDMS基底。研究成果对GIS柔性内置UHF天线传感器的设计和应用具有重要的参考价值。