通過檢測分解產物來判斷SF6電氣設備故障方法
因為絕緣性能好、體積小等優點，近些年，SF6電氣設備大行其道，逐步取代了以絕緣油和干燥空氣作為絕緣介質的電氣設備，據不統計，全國SF6電氣設備達數十萬臺，已成為電力系統的主要設備，其應用對提高電力生產的安全經濟運行起到了很好的作用。但是SF6電氣設備也不是無缺的，由于在設計、材質、工藝和維護等方面存在些盲目性，使SF6電氣設備內部存在局部的絕緣缺陷，而現有電氣試驗方法不能直接反映其內部的缺陷。因此，將這些隱患藏之于電網，在熱和電的作用下，故障區域的SF6氣體和固體絕緣材料不斷分解，絕緣性能不斷下降，直至事故發生。據國內外近年的統計資料得知，電網運行事故中絕緣事故占60%以上，嚴重地影響了電力行業的安全經濟運行。
通過檢測分解產物來判斷SF6電氣設備故障方法的機理
SF6電氣設備內部絕緣材料，包括SF6氣體和固體絕緣材料兩類。SF6氣體是所有SF6電氣設備共有的，而固體絕緣材料則不同設備有所差異，主要有熱固形環氧樹脂、聚酯尼龍、聚酯乙烯、聚四氟乙烯、絕緣紙和絕緣漆等。不同絕緣材料的分解溫度和分解產物各不相同。其中，130℃時聚脂乙烯、紙和漆開始分解，主要產生CO、CO2和低分子烴；400℃以上時聚四氟乙烯開始分解，主要產生CF4；500℃以上時，SF6氣體和熱固形環氧樹脂開始分解，主要產生SO2、SOF2、H2S、CO和HF。
從上述得知，SF6氣體和熱固型環氧樹脂有很好的熱穩定性，對于正常運行的SF6電氣設備，其內部溫度僅僅比環境溫度高5℃~10℃，因此，不會有絕緣材料的分解，SF6氣體中沒有上述分解產物。但若設備內部存在局部放電、重燃和嚴重過熱性故障時，將使故障區域的固體絕緣材料和SF6氣體發生分解，產生SO2、H2S、CO、HF等分解產物。
SF6電氣設備安全研究方面的專家學者，在長期從事電氣設備的技術監督和故障診斷處理的過程中，對SF6電氣設備的原理、結構和內部絕緣材料有深入的了解，在研究設備故障時各種絕緣材料的裂解機理、分解產物的特征和對大量的故障實例進行統計分析后，提出通過檢測SF6氣體中特征組分（SO2、SOF2和HF是SF6分解的特征組分;H2S是熱固型環氧樹脂分解的特征組分;CO是聚酯乙烯、絕緣紙和絕緣漆分解的特征組分;CF4是聚四氟乙烯分解的特征組分）含量來判斷SF6電氣設備故障的方法。
現有檢測分解產物的方法及儀器
從上文可知，當SF6電氣設備內部存在故障時，故障區域的SF6氣體和固體絕緣材料在熱和電的作用下將裂解產生SO2、SOF2、H2S、CO、HF和CF4等特征組分，因此，檢測這些特征組分的含量便可診斷出設備內部故障。但由于內部潛伏性故障特征氣體的含量較小，SF6氣體的流動性又很差，分解產物主要借助于溶解、擴散和環境溫度的變化產生的微弱對流而緩慢地溶解到SF6氣體中。因此，選用靈敏度高和穩定性好、反應速度快的檢測方法和儀器十分必要。
目前，SF6電氣設備分解產物的檢測方法有電化學法、化學比色法、色譜法、電離法、動態離子法和紅外法。這些方法的優缺點見表1：
由表1我們可以得出這樣的結論：只有采用流動方式檢測的電化學法適用于SF6電氣設備分解物的檢測。近年來電化學傳感器技術有了很大的提高，這為SF6電氣設備分解產物現場檢測創造了條件。
目前，市場上銷售的檢測SF6分解產物的產品很多，性能和價格差別也很大。其中，我們公司的SF6分解產物分析儀，選擇優質電化學傳感器，改進了采樣氣路的設計，并對所有管道及閥門材料進行特殊處理，既保證了樣氣的進入與排出的平衡問題，又避免采樣氣路因材質原因對樣氣的干擾與吸附，能再現樣氣的真實狀態；該儀表不僅具有很高的靈敏度和穩定性，而且反應速度快、使用壽命長、耗氣量少，可以有效地檢出電氣設備內部的潛伏性故障。目前，該產品已被列入公司推薦產品采購目錄。
結束語
通過檢測分解產物來判斷SF6電氣設備故障的方法，雖然是最近幾年才研制出來的新方法，目前尚無行業標準，但幾年來， 我們公司的 SF6分解產物分析儀已在福建、江蘇、廣東、四川、云南等20多個省市進行了試點應用，已檢測出一百多臺設備故障，而其中60多臺系為系統運行中查出的隱患，避免了多起事故的發生。因此，隨著我們公司的 SF6分解產物分析儀在全國的推廣普及，將為SF6電氣設備的可靠運行提供保證，也為設備的維修診斷提供科學依據，有力地保障電力行業的安全運行。
