CN204008434U - 光声光谱在线监测sf6电气设备内气体分解产物装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种光声光谱在线监测SF₆电气设备内气体分解产物装置，检测时它连接在SF₆电气设备的取气转接口上，其检测系统包括红外光声气体传感器，其采用光声光谱法解决了SF₆电气设备多种气体分解组分在线监测应用的问题，实现了多种SF₆电气设备故障分解气体组分的在线监测。具有同时监测多种分解气体组分、抗干扰能力强、检测准确度高、精度高和后续维护简单等特点。

Description

光声光谱在线监测SF6电气设备内气体分解产物装置

技术领域

本实用新型涉及高压电气设备在线监测技术领域，具体涉及一种光声光谱在线监测SF₆电气设备内气体分解产物装置。

背景技术

SF₆气体具有优良的绝缘性能，广泛应用在高压电气设备中。运行中的SF₆电气设备由于制造、安装、运行时内部可能出现各种缺陷，发生放电（电弧放电、火花放电、电晕或局部放电）和过热故障，导致SF₆气体发生分解，生成各种气体组分，主要有SF₄，SOF₂，SO₂F₂，SOF₄，SO₂，CO，H₂S，HF和CF₄等。对于运行中的电气设备，分析检测SF₆气体的分解产物是判断SF₆气体绝缘设备内部运行情况的一个强有力手段，离线检测分析手段多元化，主要包括色谱法、红外吸收法、光声光谱法、紫外荧光法、电化学传感器法和检测管法。

其中，红外吸收光谱法和光声光谱法均是基于气体分子与特定波长的红外光发生吸收作用伴随的物理现象实现对待测气体的检测，且均具有抗干扰能力强、能够对同一样本进行重复多次检测等优点，特别适用于SF₆分解气体的在线监测。但相比光声光谱法，红外吸收光谱法对吸收光程要求较高，吸收气室较大，检测时需要的样气量大，且需要比较透射光强与入射光强来确定气体对光的吸收量，极大的制约了检测精度。光声光谱是基于光声效应的光谱技术，光声效应是由气体分子吸收特定波长的红外辐射而产生，气体分子吸收特定波长的红外光后由基态进入激发态，随即以释放热能的方式退激，释放出的热能使气体产生压力波，压力波的强度与气体分子的浓度成比例关系，通过检测压力波的强度可反演计算得到待测气体的浓度。光声光谱可以直接测量吸收量，极大地提高检测灵敏度和精确度，通过使用谐振式光声池，可以大大减小光声池的体积，同时也减小了对样气量的需求，维护简单，适宜于电气设备中多种气体分解组分的在线监测。结合实际现场检测结果和文献报道，SF₆电气设备内部过热和放电故障较为重要的气体分解组分主要有SO₂、H₂S、CF₄和CO四种气体组分。利用光声光谱法对多种SF₆分解组分气体的成分及其含量进行实时监测，对于衡量放电和过热故障总体水平、发展趋势，预防故障的发生，保证电力设备的安全运行有重要的作用。

现有的六氟化硫局部放电下分解组分的光声检测装置及方法，如2012年6月13日公告的，授权公告号为“CN 101982759 B”的专利“局部放电下六氟化硫分解组分的红外光声光谱检测装置及方法”。该专利中的红外光声光谱系统的主要装置有：宽谱红外光源、硒化锌透镜、斩波器、滤光片轮、光声池、微音器、温度传感器、锁相放大器等。公开的方法是通过旋转滤光片轮，选择性透过对应于不同分解组分的不同波段的调制红外光，并使用机械斩波器对其进行调制，通过检测分解组分在光声池内因光声效应产生的微弱声信号，实现对不同组分的检测。该专利的不足之处是：

（1）滤光片主要采用镀膜技术对红外光进行选择性透过，采用滤光片对红外光进行波长选择时，透射的红外光线宽较宽，会造成交叉干扰，需要对数据进行二次处理，不利于现场快速检测。

（2）机械斩波器转动造成的机械噪声与光声信号频率相同，增大了光声检测的系统噪声，在空气中产生声扰动和斩波频率晃动引起声信号起伏，其频率与光声信号的频率相关，而且扰动噪声随着斩波频率的增加迅速增大，这些因素都严重影响光声信号的检测信噪比，从而降低了对气体组分的检测灵敏度。

（3）该系统不能直接与GIS装置相连接，检测的时候需要将GIS装置内的气体用采样钢瓶或者采气袋取出，注入到光声光谱检测装置中，增加了检测的复杂性，未能实现对设备的在线监测，不仅需要消耗SF₆气体，还会造成SF₆的外排。

此外，2012年10月10日公布的申请公布号为“CN 102721645 A”的专利“便携式SF₆气体分解物光声光谱检测装置及检测方法”。该专利的主要装置有：金属外壳、抛物面柱镜、红外光源、斩波器、滤光片轮、光声池、压力传感器、微音器、锁相放大器等。通过抛物镜聚焦、斩波器调制、滤光片轮选择，向光声池内发射特定波长聚焦红外光，从而检测不同组分的分解气体。该专利对交叉干扰进行了处理，但是仍存在以下不足之处：

（1）滤光片主要采用镀膜技术对红外光进行选择性透过，采用滤光片对红外光进行波长选择时，透射的红外光线宽较宽，会造成交叉干扰，虽然采用支持向量机等方法减小交叉干扰的影响，但交叉干扰影响没有从根本上克服。

（2）采用斩波器对光进行调整，没能解决斩波器工作时产生的噪声干扰。

（3）不能直接连接到GIS装置上对气体进行检测，同样存在不能实现在线监测，且会损耗SF₆气体并外排到环境的问题。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种光声光谱在线监测SF₆电气设备内气体分解产物装置，可对电气设备内部SF₆分解特征组分的含量进行实时在线监测，具有同时监测多种组分、无气体损耗、无污染、抗干扰能力强、检测准确度高、检测精度高和便于操作后续维护等特点。

本实用新型目的的技术方案是：光声光谱在线监测SF₆电气设备内气体分解产物装置，检测时它连接在SF₆电气设备的取气转接口上，其检测系统包括红外光声气体传感器，在取气接口的出口管上依次连接有手动阀门和三通接头，三通接头的另两出口分别与气体检测管路的两端连接，在气体检测管路上依次串接有气体减压器、七号电磁开关阀、缓冲气室、十二号电磁开关阀、红外光声气体传感器、十五号电磁开关阀、加压泵和单向阀门；在气体检测管路上七号电磁开关阀与缓冲气室之间插接的管道上连接有八号电磁开关阀，在十二号电磁开关阀的进气侧与十五号电磁开关阀的进气侧连接有十三号电磁开关阀和十四号电磁开关阀，在十三号电磁开关阀和十四号电磁开关阀之间设有压力传感器；在加压阀与单向阀门之间插接的管道上连接有六号电磁开关阀和加压泵；它的电气设备由控制模块控制。

上述的光声光谱在线监测SF₆电气设备内气体分解产物装置是，在取气转接口的出口管手动阀门后串接有防尘过滤网。

前述的光声光谱在线监测SF₆电气设备内气体分解产物装置是，所述的取气转接口为转换三通，第一接口连通充气式电流互感器的自封式补气口；第二接口为自封式接口，一端连接电气设备取气口，另一端连接所述的手动阀门。

前述的光声光谱在线监测SF₆电气设备内气体分解产物装置是，在红外光声气体传感器的进出口分别连接有恒流阀。

前述的光声光谱在线监测SF₆电气设备内气体分解产物装置是，红外光声传感器包括红外激光器组、光纤合束器、光声池、束流捕集器、微音器、锁相放大模块和工控机组成，所述的红外激光器组由多个具备电调制功能的红外激光器组成，每个红外激光器均能发出针对某一特定SF₆分解组分吸收峰的超窄线宽的红外激光，通过对不同组分光声信号的检测，反演出各组分的体积分数；所述的光纤合束器将多个红外激光器输出的超窄线宽的红外激光经多束光纤耦合入一束光纤内进行和光；通过控制红外激光器电源开关保证在同一时刻仅有一个红外激光器输出的激光能够射入光声池；所述的光声池为一阶纵向谐振式光声池，是光声信号产生的容器；所述的微音器用于检测经光声池谐振放大后的微弱声信号，测量频率范围20Hz～20kHz，灵敏度50mV/Pa；所述的锁相放大模块于对特定频率声信号进行测量，减少其他频率噪声干扰，测量范围2nV～1V，测量频率范围10^-3Hz～102.4kHz；所述的束流捕集器为厚度1-2mm的黑色铁制金属片，其能对从光声池透射出的红外激光进行吸收。

前述的光声光谱在线监测SF₆电气设备内气体分解产物装置是，所述的控制模块由驱动模块和工控机构成，驱动模块用于整合在线监测系统中各个电动部件的控制及反馈信息，并配合工控机，实现对整个在线监测系统的自动化控制；工控机用于远程控制驱动模块，实现在线监测系统的自动化控制。

利用本装置在线监测SF₆电气设备内分解气体组分的方法是，对SF₆电气设备内部放电或过热故障产生SF₆分解特征组分的含量进行实时在线监测，具体步骤如下：

（1）检查在线监测系统气密性

关闭手动阀门，通过工控机控制驱动模块关闭八号电磁开关阀，打开七号电磁开关阀、十二号电磁开关阀、十三号电磁开关阀、十四号电磁开关阀、十五号电磁开关阀，再依次打开真空泵和六号电磁开关阀对整个在线监测系统进行抽真空，并通过工控机控制驱动模块获取压力传感器测得的整个在线监测系统内部压力值，当其内部压力达到-98kPa时，控制依次关闭六号电磁开关阀和真空泵，并维持此状态60分钟，若压力上升值小于0.05%，则认为系统气密性良好，可进行下步骤系统标定操作，反之，认为系统气密性不好，应对系统进行检修；

（2）对在线监测系统的标定

在进行第（1）步骤抽真空操作满足气密性完好的情况下，将SF₆气体分解组分已知体积分数的标准气体接入八号电磁开关阀的空置端口，控制打开八号电磁开关阀、十三号电磁开关阀，控制关闭其他电磁开关阀，对缓冲气室充入标准气体，至缓冲气室内部压力达到0.14-0.15Mpa，依次控制关闭八号电磁开关阀、十三号电磁开关阀，控制打开十二号电磁开关阀、十四号电磁开关阀，对红外光声气体传感器进行充气，当红外光声气体传感器内部压力达到0.1Mpa时，控制关闭十二号电磁开关阀、十四号电磁开关阀，通过建立红外光声气体传感器的信号强度与所测气体体积分数之间的定量关系，完成在线监测系统的标定；

（3）对在线监测系统进行洗气处理

第（2）步骤完成后，重复进行第（1）步中抽真空操作，再将纯净SF₆气体接入八号电磁开关阀的空置端口，保持手动阀门关闭，控制打开七号电磁开关阀、八号电磁开关阀、十二号电磁开关阀、十三号电磁开关阀、十四号电磁开关阀、十五号电磁开关阀，向整个监测系统充入纯净的SF₆气体至监测系统内部压力达到0.2Mpa，关闭八号电磁开关阀，并静置10分钟，重复以上操作3次，即完成对在线监测系统的洗气处理；

（4）在线监测系统的运行

完成第（3）步骤后，保持手动阀门关闭，通过工控机控制驱动模块关闭八号电磁开关阀，打开七号电磁开关阀、十二号电磁开关阀、十三号电磁开关阀、十四号电磁开关阀、十五号电磁开关阀，再依次打开真空泵和六号电磁开关阀对整个在线监测系统进行抽真空，并通过工控机控制驱动模块获取压力传感器测得的整个在线监测系统内部压力值，当其内部压力达到-98kPa时，控制依次关闭六号电磁开关阀和真空泵，再控制关闭七号电磁开关阀、十二号电磁开关阀、十三号电磁开关阀、十四号电磁开关阀、十五号电磁开关阀，然后打开手动阀门，将在线监测系统接入SF₆电气设备；控制打开七号电磁开关阀、十三号电磁开关阀，对缓冲气室充入电气设备内部SF₆气体，至缓冲气室内部压力达到0.14-0.15Mpa，控制关闭七号电磁开关阀、十三号电磁开关阀，控制打开十二号电磁开关阀、十四号电磁开关阀，对红外光声气体传感器进行充气，当红外光声气体传感器内部压力达到0.1Mpa时，控制关闭十二号电磁开关阀、十四号电磁开关阀，通过控制模块返回至工控机的红外光声气体传感器的信号强度换算至所测特征分解组分体积分数，当特征分解组分体积分数超过预设阈值时，即向工作人员报警；在特征分解组分检测过程中，通过工控机和驱动模块控制不同的激光器的电源进行开光操作，确保在同一时刻有且仅有一个激光器处于工作状态，则从光纤合束器输出的激光仅针对某一特定特征组分，通过对光纤及光声池的分时复用，实现对光声池内多种特征分解组分的逐一定量检测；当红外光声气体传感器完成本次检测后，控制打开十二号电磁开关阀、十四号电磁开关阀、十五号电磁开关阀和加压泵，加压泵工作使得红外光声气体传感器及缓冲气室内部的SF₆气体经单向阀门，防尘过滤网，手动阀门，取气转接口被送回SF₆电气设备，当压力传感器返回值低于-98kPa时，控制依次关闭十五号电磁开关阀、十二号电磁开关阀、十四号电磁开关阀，此时红外光声气体传感器和缓冲气室内部SF₆气体被送回电气设备，其内部保持真空状态，以便下一次检测使用。

如遇检修或其他意外情况需关闭在线监测系统，手动关闭手动阀门，将在线监测系统与电气设备的物理连接切断，并依据步骤对在线监测系统进行洗气处理后，关闭整个系统。

与现有技术比较，本实用新型采用光声光谱法解决了SF₆电气设备多种气体分解组分在线监测应用的问题，实现了多种SF₆电气设备故障分解气体组分的在线监测。具有同时监测多种分解气体组分、抗干扰能力强、检测准确度高、精度高和后续维护简单等特点。

设置了自动采样气路，工控机配合驱动模块控制采样气路直接从设备取样并迅速送入在线监测系统进行检测，且在检测过程完成后将样气通过气路送回电气设备。实现了对设备内部SF₆气体分解组分的自动化实时在线检测，避免了使用采气袋或钢瓶从设备取气过程中引入的杂质和在取气、送检这一时间段内因为样气的各种化学反应造成的组分检测偏差，且不消耗样气。

使用红外激光器组作为光源，线宽窄，能够很好的解决不同组分间交叉干扰的问题，通过工控机配合驱动模块精确控制不同波长红外激光器的开关，对光纤合束器光路及光声池的分时复用，在对同一样品的检测过程中实现多种特征分解组分的检测。红外激光器采用电调制的方式，避免了由光学斩波器机械振动带来的噪声。

通过对缓冲气室的压力控制及恒流阀的加装，使得在线监测系统中气体充入红外光声气体传感器的过程更加平缓，在最大程度上保护红外光声气体传感器光声池内部的精密器件，缩短了气体在红外气体传感器内稳定所需时间，减小了因红外光声气体传感器内部压力和流速因素带来的误差，以保证红外光声气体传感器的准确性和检测精度。同时延长了加压泵和红外光声气体传感器的使用寿命。

本实用新型专利可检测SO₂、H₂S、CF₄和CO四种分解气体组分，但涵盖的范围不局限于这四种分解气体组分。

附图说明

图1是实用新型的结构示意图；

图2是为本实用新型红外激光光声气体传感器示意图。

图1中：1、取气转接口；2、手动阀门；3、防尘过滤网；4、气体减压器；5、单向阀门；6、六号电磁开关阀；7、七号电磁开关阀；8、八号电磁开关阀；12、十二号电磁开关阀；13、十三号电磁开关阀；14、十四号电磁开关阀；15、十五号电磁开关阀； 9、缓冲气室；10、真空泵；11、加压泵；16、压力传感器；17、恒流阀；18、气体检测管路；19、红外光声气体传感器；20、驱动模块；21、工控机。

图2中：22、锁相放大模块；23、红外激光器组；24、光纤合束器；25、光声池；26、微音器；27、束流捕集器。

具体实施方式

实施例1，检测时它连接在SF₆电气设备的取气转接口1上，在取气接口1的出口管上依次连接有手动阀门2、防尘过滤网3和三通接头，三通接头的另两出口分别与气体检测管路18的两端连接，在气体检测管路18上依次串接有气体减压器4、七号电磁开关阀7、缓冲气室9、十二号电磁开关阀12、红外光声气体传感器19、十五号电磁开关阀15、加压泵11和单向阀门5；在气体检测管路28上七号电磁开关阀7与缓冲气室9之间插接的管道上连接有八号电磁开关阀8，在十二号电磁开关阀12的进气侧与十五号电磁开关阀15的进气侧连接有十三号电磁开关阀13和十四号电磁开关阀14，在十三号电磁开关阀13和十四号电磁开关阀14之间设有压力传感器16；在加压阀11与单向阀门5之间插接的管道上连接有六号电磁开关阀6和加压泵11；它的电气设备由控制模块控制。

上述系统中防尘过滤网3的设置用于防止SF₆设备内小颗粒杂质进入检测系统，气体减压阀4用于降低从电气设备本体流出气体的气压，用以保护系统中的其他设备，及满足检测所要求的压力条件；缓冲气室9为长方体，气体经过电磁开关阀后，在缓冲气室保持内部压力在0.14-0.15Mpa这一区间，以满足光声光谱检测单位的稳压需要；真空泵10用于对整个在线监测系统进行抽真空；加压泵11的设置用于将检测完的气体送回电气设备本体。恒流阀17使得气体充入红外光声气体传感器19的过程更加平缓，以保护光声池25内部精密探测元器件不因光声池25内部气压骤变而损坏，同时减少气体在光声池内稳定所需的时间，加快检测速度，压力传感器16用于监测系统内压力。

所述的红外光声传感器为自行研制的基于光声光谱理论的气体检测单元，是整个系统的核心部件；红外光声传感器19包括红外激光器组23、光纤合束器24、光声池25、束流捕集器27、微音器26、锁相放大模块22和工控机21组成，通过对不同组分光声信号的检测，反演出各组分的体积分数；红外激光器组23由多个具备电调制功能的红外激光器组成，每个红外激光器均能发出针对某一特定SF₆分解组分吸收峰的超窄线宽的红外激光，有效的避免了不同组分检测的交叉干扰，有很好的单一检测性；光纤合束器24，可将多个红外激光器输出的超窄线宽的红外激光经多束光纤耦合入一束光纤内，达到合光的效果。通过控制红外激光器电源开关，即可保证在同一时刻有且仅有一个红外激光器输出的激光能够射入光声池25。所述的光声池25为实验室自行研制的一阶纵向谐振式光声池，是光声信号产生的容器，通过结构的合理设计，对特定频率的光声信号进行谐振放大，便于微音器对放大后的光声信号进行检测；微音器26用于检测经光声池谐振放大后的微弱声信号，测量频率范围20Hz～20kHz，灵敏度50mV/Pa；锁相放大模块22用于实现对特定频率声信号进行测量，减少其他频率噪声干扰，测量范围2nV～1V，测量频率范围10^-3Hz～102.4kHz；束流捕集器27为厚度1-2mm的黑色铁制金属片，可为矩形或圆形，其主要功能是对从光声池透射出的红外激光进行吸收，避免红外激光长时间照射在所述的红外光声传感器内部，对设备造成损坏。

所述的控制模块由驱动模块20和工控机21构成，驱动模块20为自行设计制作的驱动电路板，用于整合在线监测系统中各个电动部件的控制及反馈信息，并配合工控机21，实现对整个在线监测系统的自动化控制；工控机21用于远程控制驱动模块20，实现在线监测系统的自动化控制。

在完成上述设备的连接与组装后，对SF₆电气设备内部放电或过热故障产生SF₆分解特征组分含量进行实时在线监测的具体步骤如下：

（1）检查在线监测系统气密性

关闭手动阀门2，通过工控机21控制驱动模块20关闭八号电磁开关阀8，打开七号电磁开关阀7、十二号电磁开关阀12、十三号电磁开关阀13、十四号电磁开关阀14、十五号电磁开关阀15，再依次打开真空泵10和六号电磁开关阀6对整个在线监测系统进行抽真空，并通过工控机21控制驱动模块20获取压力传感器16测得的整个在线监测系统内部压力值，当其内部压力达到-98kPa时，控制依次关闭六号电磁开关阀6和真空泵10，并维持此状态60分钟，若压力上升值小于0.05%，则认为系统气密性良好，可进行下步骤系统标定操作，反之，认为系统气密性不好，应对系统进行检修；

（2）对在线监测系统的标定

在进行第1步骤抽真空操作满足气密性完好的情况下，将SF₆气体分解组分已知体积分数的标准气体接入八号电磁开关阀8的空置端口，控制打开八号电磁开关阀8、十三号电磁开关阀13，控制关闭其他电磁开关阀，对缓冲气室9充入标准气体，至缓冲气室9内部压力达到0.14-0.15Mpa，依次控制关闭八号电磁开关阀8、十三号电磁开关阀13，控制打开十二号电磁开关阀12、十四号电磁开关阀14，对红外光声气体传感器19进行充气，当红外光声气体传感器19内部压力达到0.1Mpa时，控制关闭十二号电磁开关阀12、十四号电磁开关阀14，通过建立红外光声气体传感器19的信号强度与所测气体体积分数之间的定量关系，完成在线监测系统的标定；

（3）对在线监测系统进行洗气处理

第（2）步骤完成后，重复进行第（1）步中抽真空操作，再将纯净SF₆气体接入八号电磁开关阀8的空置端口，保持手动阀门2关闭，控制打开七号电磁开关阀7、八号电磁开关阀8、十二号电磁开关阀12、十三号电磁开关阀13、十四号电磁开关阀14、十五号电磁开关阀15，向整个监测系统充入纯净的SF₆气体至监测系统内部压力达到0.2Mpa，关闭八号电磁开关阀8，并静置10分钟，重复以上操作3次，即完成对在线监测系统的洗气处理；

（4）在线监测系统的运行

完成第（3）步骤后，保持手动阀门2关闭，通过工控机21控制驱动模块20关闭八号电磁开关阀8，打开七号电磁开关阀7、十二号电磁开关阀12、十三号电磁开关阀13、十四号电磁开关阀14、十五号电磁开关阀15，再依次打开真空泵10和六号电磁开关阀6对整个在线监测系统进行抽真空，并通过工控机21控制驱动模块20获取压力传感器16测得的整个在线监测系统内部压力值，当其内部压力达到-98kPa时，控制依次关闭六号电磁开关阀6和真空泵10，再控制关闭七号电磁开关阀7、十二号电磁开关阀12、十三号电磁开关阀13、十四号电磁开关阀14、十五号电磁开关阀15，然后打开手动阀门2，将在线监测系统接入SF₆电气设备；控制打开七号电磁开关阀7、十三号电磁开关阀13，对缓冲气室9充入电气设备内部SF₆气体，至缓冲气室9内部压力达到0.14-0.15Mpa，控制关闭七号电磁开关阀7、十三号电磁开关阀13，控制打开十二号电磁开关阀12、十四号电磁开关阀14，对红外光声气体传感器19进行充气，当红外光声气体传感器19内部压力达到0.1Mpa时，控制关闭十二号电磁开关阀12、十四号电磁开关阀14，通过驱动模块20返回至工控机21的红外光声气体传感器19的信号强度换算至所测特征分解组分体积分数，当特征分解组分体积分数超过预设阈值时，即向工作人员报警；在特征分解组分检测过程中，通过工控机21和驱动模块20控制不同的激光器的电源进行开光操作，确保在同一时刻有且仅有一个激光器处于工作状态，则从光纤合束器输出的激光仅针对某一特定特征组分，通过对光纤及光声池的分时复用，实现对光声池内多种特征分解组分的逐一定量检测；当红外光声气体传感器19完成本次检测后，控制打开十二号电磁开关阀12、十四号电磁开关阀14、十五号电磁开关阀15和加压泵11，加压泵11工作使得红外光声气体传感器19及缓冲气室9内部的SF₆气体经单向阀门5，防尘过滤网3，手动阀门2，取气转接口1被送回SF₆电气设备，当压力传感器16返回值低于-98kPa时，控制依次关闭十五号电磁开关阀15、十二号电磁开关阀12、十四号电磁开关阀14，此时红外光声气体传感器19和缓冲气室9内部SF₆气体被送回电气设备，其内部保持真空状态，以便下一次检测使用。

（5）如遇检修或其他意外情况需关闭在线监测系统，手动关闭手动阀门2，将在线监测系统与电气设备的物理连接切断，并依据步骤（3）对在线监测系统进行洗气处理后，关闭整个系统。

在上述步骤中，恒流阀17始终处于常开状态，稳定红外光声气体传感器中气体流速。

Claims (6)

1.一种光声光谱在线监测SF₆电气设备内气体分解产物装置，检测时它连接在SF₆电气设备的取气转接口（1）上，其检测系统包括红外光声气体传感器（19），其特征在于：在取气接口（1）的出口管上依次连接有手动阀门（2）和三通接头，三通接头的另两出口分别与气体检测管路（18）的两端连接，在气体检测管路（18）上依次串接有气体减压器（4）、七号电磁开关阀（7）、缓冲气室（9）、十二号电磁开关阀（12）、红外光声气体传感器（19）、十五号电磁开关阀（15）、加压泵（11）和单向阀门（5）；在气体检测管路（18）上七号电磁开关阀（7）与缓冲气室（9）之间插接的管道上连接有八号电磁开关阀（8），在十二号电磁开关阀（12）的进气侧与十五号电磁开关阀（15）的进气侧连接有十三号电磁开关阀（13）和十四号电磁开关阀（14），在十三号电磁开关阀（13）和十四号电磁开关阀（14）之间设有压力传感器（16）；在加压阀（11）与单向阀门（5）之间插接的管道上连接有六号电磁开关阀（6）和加压泵（11）；它的电气设备由控制模块控制。

2.根据权利要求1所述的光声光谱在线监测SF₆电气设备内气体分解产物装置，其特征在于：在取气转接口（1）的出口管手动阀门（2）后串接有防尘过滤网（3）。

3.根据权利要求1或2所述的光声光谱在线监测SF₆电气设备内气体分解产物装置，其特征在于：所述的取气转接口（1）为转换三通，第一接口连通充气式电流互感器的自封式补气口；第二接口为自封式接口，一端连接电气设备取气口，另一端连接所述的手动阀门（2）。

4.根据权利要求3所述的光声光谱在线监测SF₆电气设备内气体分解产物装置，其特征在于：在红外光声气体传感器（19）的进出口分别连接有恒流阀（17）。

5.根据权利要求3所述的光声光谱在线监测SF₆电气设备内气体分解产物装置，其特征在于：红外光声传感器（19）包括红外激光器组（23）、光纤合束器（24）、光声池（25）、束流捕集器（27）、微音器（26）、锁相放大模块（22）和工控机（21）组成，所述的红外激光器组（23）由多个具备电调制功能的红外激光器组成，每个红外激光器均能发出针对某一特定SF₆分解组分吸收峰的超窄线宽的红外激光，通过对不同组分光声信号的检测，反演出各组分的体积分数；所述的光纤合束器（24）将多个红外激光器输出的超窄线宽的红外激光经多束光纤耦合入一束光纤内进行和光；通过控制红外激光器电源开关保证在同一时刻仅有一个红外激光器输出的激光能够射入光声池；所述的光声池（25）为一阶纵向谐振式光声池，是光声信号产生的容器；所述的微音器（26）用于检测经光声池谐振放大后的微弱声信号，测量频率范围20Hz～20kHz，灵敏度50mV/Pa；所述的锁相放大模块（22）用于对特定频率声信号进行测量，减少其他频率噪声干扰，测量范围2nV～1V，测量频率范围10^-3Hz～102.4kHz；所述的束流捕集器（27）为厚度1-2mm的黑色铁制金属片，其能对从光声池透射出的红外激光进行吸收。

6.根据权利要求5所述的光声光谱在线监测SF₆电气设备内气体分解产物装置，其特征在于：所述的控制模块由驱动模块（20）和工控机（21）构成，驱动模块（20）用于整合在线监测系统中各个电动部件的控制及反馈信息，并配合工控机（21），实现对整个在线监测系统的自动化控制；工控机（21）用于远程控制驱动模块（20），实现在线监测系统的自动化控制。