硼掺杂单壁碳纳米管检测SF_6气体局部放电仿真

气体绝缘组合电器(GIS)的局部放电检测和SF6气体局放分解组分分析,对GIS运行状态的诊断和评估有着重要的意义。为提高气体分解组分的检测灵敏度,在介绍了碳纳米管传感器检测SF6局放分解气体的原理后,应用材料科学模拟计算软件MS对硼掺杂单壁碳纳米管(B-SWNT)性质进行研究并对其检测SF6局部放电主要分解组分进行量子力学模拟。研究和模拟结果表明:掺杂硼原子可以改变碳纳米的电子结构,使其趋向与P型半导体,能隙变小,导电性增强;B-SWNT与SO2F2发生化学吸附,B-SWNT电子结构变化明显,导电性进一步增强,电阻变化量大,灵敏度高,而对SF6及SF6其它分解气体组分吸附作用较弱,灵敏度不高。预测B-SWNT可以用来检测SF6局放分解混合气体中的SO2F2气体,且灵敏度高于SWNT。