1 空气放电分解气体分析法的理论可行性

空气电晕放电条件下分解气体产生主要反映过程，见表1。其中反应R1、R2、R4和R5是反应的最初驱动力，当产生的电子能量足够大，在与O2等分子碰撞后将促使这些分子分解为原子；而以上几个电子碰撞反应的反应常数主要取决于电子能量分布，且放电能量越大，发生分解、电离概率越大，反应物的产量则取决于电子密度，且电子密度越大，单位体积内产生的原子越多。反应R1、R2、R4、R5产生的原子进一步与其他分子反应产生臭氧、氮氧化物。同时由于反应R3的存在，O3在放电条件下也同时会分解。此外当含有水分时，水分也在一定能量电子碰撞下分解，并参与后续反应，消耗O3和氮氧化物。由表1及上述分析可知，空气放电衍生物的组分和产量与放电情况密切相关。

另外根据对固体绝缘放电研究，涉及固体绝缘的放电则可能还会产生如CO等其他物质，如果采用仪器检测这些气体组分的含量、产率等量即可反应出设备与空气接触部分是否有放电发生；同时放电强度、放电功率都会影响空气分解气体的量。因此采用分解气体分析法的不仅可以检测空气中放电，同时还具有辨识不同放电类型的潜在能力。

2 空气放电分解气体分析法的技术可行性

从上述分析来看，该方法是否具有技术可行性，一个重要问题是空气放电产生的分解气体浓度是否足够大，现有仪器的检测精度是否能测量。空气放电最主要的产物是臭氧O3和氮氧化物NOx(包括NO、NO2、N2O、NO3等)。

而通常臭氧O3、氮氧化物的检测主要用于大气环境检测领域。目前环境行业的行业标准推荐的检测方法如紫外光度法(UV-photometric method)等。在大气监测中检测精度能达到10-9级。

紫外光度法是利用臭氧对253.7 nm波长的紫外光有特征吸收，检测紫外光通过含有零空气与样品气的吸收池后的光强度I0和I，根据朗伯要比尔定律公式，计算出臭氧体积分数为造灶(I0/I)=-aCd。(1)

式(1)中：a臭氧在253.7 nm处的吸收系数，为1.44伊10-5 m2/滋g；C采样温度压力条件下臭氧的质量分数，滋g/m3；d为吸收池的光程，m。而对NO的测量则根据NO和O3气体以1：1定量反应间接测量，NO2则通过转化为NO来测量。该类仪器目前已有商业化产品。

采用该技术对空气中针要板电极交流局部放电条件下分解气体进行初步的检测结果(电极间距30 mm)。各点结果反映在一定放电条件下，臭氧O3、氮氧化物体积分数稳定后的值，从中可以看出臭氧、氮氧化物体积分数与放电强度有一定的对应关系。

对于其他气体组分则可采用气相色谱仪(GC)检测，因此目前对上述气体的检测是可以实现的。

另一个重要问题是如何建立分解气体特征与放电特征的关系，即模式识别问题。在基于气体产生的方面识别方法研究方面，目前模式识别理论较为成熟可以应用于所研究的问题，同时也可利用SF6分解气体检测法和油中溶解气体检测法。综上来看，该方法在技术方面也具有可行性。