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石墨烯涂覆微纳光纤气体传感机理与SF_(6)分解组分SO_(2)检测
1
作者
张引
陈奥
+3 位作者
余雯雯
张国治
蔡逸杰
张晓星
《电力工程技术》
北大核心
2025年第2期220-228,共9页
准确有效监测气体绝缘设备(gas insulated equipment,GIE)内部SF_(6)分解组分对设备故障诊断及状态评估具有重要意义。但现有外置检测方法受采样点和设备内组分扩散速率限制,难以精确掌握设备内组分浓度。为此,文中提出一种基于表面涂...
准确有效监测气体绝缘设备(gas insulated equipment,GIE)内部SF_(6)分解组分对设备故障诊断及状态评估具有重要意义。但现有外置检测方法受采样点和设备内组分扩散速率限制,难以精确掌握设备内组分浓度。为此,文中提出一种基于表面涂覆微纳光纤(micro/nano fiber,MNF)的SF_(6)分解组分SO_(2)检测方法,具有应用于GIE内置光纤传感在线监测的潜力。基于密度泛函理论分析石墨烯的光学气敏响应性能,搭建光纤环形腔衰荡(fiber-loop ringdown,FLRD)气体检测系统,开展典型SF_(6)分解组分检测实验。仿真结果表明,石墨烯在吸附SO_(2)气体分子后,光学特性变化较为显著,说明其对SO_(2)具有良好的光学气敏响应性能。实验结果同样发现,该气体检测系统可实现常温下低浓度的SO_(2)气体检测,在0~200μL/L浓度范围内呈现良好的线性关系,SO_(2)检测最大相对误差为4.89%,灵敏度为0.81 ns/(μL·L^(−1));而增加光纤放大器可以有效提升检测性能,系统灵敏度达到1.24 ns/(μL·L^(−1))。文中所提检测方法为GIE内置式光纤传感在线监测SF_(6)分解组分提供了一种新的思路。
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关键词
气体绝缘设备(GIE)在线监测
SF_(6)分解组分
光纤
气体传感
表面涂覆
气体检测
微
纳
光纤
(
mnf
)
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职称材料
题名
石墨烯涂覆微纳光纤气体传感机理与SF_(6)分解组分SO_(2)检测
1
作者
张引
陈奥
余雯雯
张国治
蔡逸杰
张晓星
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
出处
《电力工程技术》
北大核心
2025年第2期220-228,共9页
基金
湖北省自然科学基金资助项目(2021CFA025,2022CFB863)。
文摘
准确有效监测气体绝缘设备(gas insulated equipment,GIE)内部SF_(6)分解组分对设备故障诊断及状态评估具有重要意义。但现有外置检测方法受采样点和设备内组分扩散速率限制,难以精确掌握设备内组分浓度。为此,文中提出一种基于表面涂覆微纳光纤(micro/nano fiber,MNF)的SF_(6)分解组分SO_(2)检测方法,具有应用于GIE内置光纤传感在线监测的潜力。基于密度泛函理论分析石墨烯的光学气敏响应性能,搭建光纤环形腔衰荡(fiber-loop ringdown,FLRD)气体检测系统,开展典型SF_(6)分解组分检测实验。仿真结果表明,石墨烯在吸附SO_(2)气体分子后,光学特性变化较为显著,说明其对SO_(2)具有良好的光学气敏响应性能。实验结果同样发现,该气体检测系统可实现常温下低浓度的SO_(2)气体检测,在0~200μL/L浓度范围内呈现良好的线性关系,SO_(2)检测最大相对误差为4.89%,灵敏度为0.81 ns/(μL·L^(−1));而增加光纤放大器可以有效提升检测性能,系统灵敏度达到1.24 ns/(μL·L^(−1))。文中所提检测方法为GIE内置式光纤传感在线监测SF_(6)分解组分提供了一种新的思路。
关键词
气体绝缘设备(GIE)在线监测
SF_(6)分解组分
光纤
气体传感
表面涂覆
气体检测
微
纳
光纤
(
mnf
)
Keywords
gas-insulated equipment(GIE)online monitoring
SF_(6)decomposition components
fiber optic gas sensing
surface coating
gas detection
micro/nano fibers(
mnf
)
分类号
TM930 [电气工程—电力电子与电力传动]
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题名
作者
出处
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被引量
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1
石墨烯涂覆微纳光纤气体传感机理与SF_(6)分解组分SO_(2)检测
张引
陈奥
余雯雯
张国治
蔡逸杰
张晓星
《电力工程技术》
北大核心
2025
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