GB/T 17623-2026 绝缘油中溶解气体组分含量的气相色谱测定法
本文件描述了采用气相色谱法测定绝缘油中的溶解气体组分（包括氢气、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、一氧化碳、二氧化碳、氧气及氮气等）含量的方法。
证据说明：本页内容依据起源标物库内该标准原文整理（标注「〔待核〕」处为 〔原文不清〕），个别数值与现行状态请以标准原页和产品证书为准。
适用范围
本文件描述了采用气相色谱法测定绝缘油中的溶解气体组分（包括氢气、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔、一氧化碳、二氧化碳、氧气及氮气等）含量的方法。 适用于充油电气设备用绝缘油（矿物油、天然酯和合成酯等）中溶解气体组分含量的测定。 充油电气设备中的游离气体（气体继电器中气体、设备中油面气体等）的组分含量测定参照 9.2 和 9.3.3 中相关内容。 不适用：现有资料未提供明确“不适用”条款（附录 G 二次溶解平衡测定法注明“本方法不适用于气体浓度很低的油样”，属附录方法限制）。
方法原理
对一定体积的油样通过顶空取气或真空脱气获得样品中溶解的气体，采用气相色谱仪对各气体组分进行分离、检测和计算，得到油中溶解气体组分含量。油中溶解气体组分含量测定结果以温度为 20 ℃，压力为 101.3 kPa 条件下，每升油中所含各气体组分的微升数（μL/L）表示。（见第 4 章）
主要仪器
油气分离装置 7.1.1 恒温定时振荡器：往复振荡频率 275 次/min±5 次/min，振幅 35 mm±3 mm，控温精确度 ±0.3 ℃，定时精确度 ±2 min，内部配备可固定 100 mL 玻璃注射器的固定卡。 7.1.2 真空脱气装置：脱气效率应不小于 90%，平均年脱气效率的变化量应不大于 5%。 7.1.3 自动顶空进样器：具备机械振荡、温度控制、压力调节和自动定量进样功能，并应在一定时间内使各溶解气体组分在两相间达到平衡。 注：试验时能采用上述油气分离装置中的一种。 7.2 气相色谱仪：应包含气路系统、进样系统、温控系统、色谱柱、检测器、记录和数据处理装置。检测器应配备热导检测器（测定氢气、氧气、氮气）、氢焰离子化检测器（测定烃类、一氧化碳和二氧化碳气体）、镍触媒转化器（将一氧化碳和二氧化碳转化为甲烷），或配备氦离子化检测器。其中气路系统中镍触媒转化器的反应温度宜为 350 ℃~360 ℃，色谱柱对所检测相邻组分的分离度应满足定量分析要求，气相色谱仪检测灵敏度应达到本文件油中各组分最小检测浓度的要求。常用气路流程和色谱柱见附录 A。 7.3 不锈钢注射针头：牙科 5 号针头，长度 40 mm；18G1 号针头。 7.4 双头针头（机械振荡法专用）：示意图见图 1，可用牙科 5 号针头制作。 7.5 玻璃注射器：容量为 100 mL、5 mL、1 mL，应气密性好，芯塞灵活无卡涩。 7.6 注射器用橡胶封帽：应与 7.5 玻璃注射器锥头相匹配，弹性好，不漏气。 7.7 顶空进样瓶：示意图见图 2，容量为 20 mL，配备穿孔铝帽和聚四氟乙烯垫。 7.8 压盖器：应与顶空进样瓶相配套。
试剂与标准物质
氮气（或氩气）：纯度不低于 99.99%。 6.2 氢气：纯度不低于 99.99%。 6.3 氦气：纯度不低于 99.999%。 6.4 空气：干燥、无油。 7.9 标准混合气体：应采用国家标准样品/标准物质，其组分与待检测组分一致，典型浓度范围见表 1。 表 1 标准混合气体的典型浓度范围（单位为微摩尔每摩尔） | 组分 | 氢气(H2) | 一氧化碳(CO) | 二氧化碳(CO2) | 甲烷(CH4) | 乙烯(C2H4) | 乙烷(C2H6) | 乙炔(C2H2) | 氧气(O2) | 平衡气(N2/Ar/He) | |---|---|---|---|---|---|---|---|---|---| | 含量 | 500~1000 | 200~1000 | 2000~5000 | 50~100 | 50~100 | 50~100 | 20~100 | 10000~40000 | 余量 | 其他试剂配制：现有资料未提供。
关键条件
自动顶空进样器典型条件（表 2）： | 参数 | 条件 | 典型值 | |---|---|---| | 温度 | 样品 | 50 ℃ | | 温度 | 进样管线 | 150 ℃ | | 温度 | 定量管 | 150 ℃ | | 压力 | 顶空瓶 | 70 kPa | | 载气 | 氮气、氩气或氦气 | 12 mL/min | | 时间 | 50 ℃振荡平衡（高频率） | 40 min | | 时间 | 加压 | 0.25 min | | 时间 | 压力平衡 | 0.25 min | | 时间 | 填充定量管 | 0.25 min | | 时间 | 进样 | 0.9 min | 镍触媒转化器反应温度宜为 350 ℃~360 ℃（见 7.2）。 机械振荡法振荡时间：矿物绝缘油振荡 20 min，合成酯绝缘油和天然酯绝缘油振荡 40 min，然后静置 10 min（见 9.1.1.4）。 恒温定时振荡器升温至 50 ℃恒温备用（见 8.4.1）。 色谱柱与气路流程见附录 A（表 A.1、表 A.2）。
计算与结果
### 9.1 顶空取气法（9.3.1） 9.3.1.1 机械振荡法样品气和油样体积的校正： V'g = Vg × 323/(273+t) ……………… (1) V'l = Vl[1+0.0008×(50-t)] ……………… (2) 式中：V'g—50 ℃、试验压力下平衡气体体积，mL；Vg—室温 t、试验压力下平衡气体体积，mL；t—试验时的室温，℃；V'l—50 ℃时油样体积，mL；Vl—室温 t 时所取油样体积，mL；0.0008—油的热膨胀系数，℃⁻¹。 9.3.1.2 自动顶空进样法样品气和油样体积的校正： V'g = V - V'l ……………… (3) 式中：V'g—50 ℃时顶空瓶中平衡气体体积，mL；V—顶空瓶体积，mL；V'l—50 ℃时顶空瓶中油样体积，mL。 9.3.1.3 油中溶解气体各组分浓度的计算： Xi = 0.929 × p/101.3 × Cis × (Ai/Ais) × (Ki + V'g/V'l) ……………… (4) 式中：Xi—101.3 kPa 和 293 K（20 ℃）时，油中溶解气体 i 组分浓度，μL/L；0.929—油样中溶解气体浓度从 50 ℃校正到 20 ℃时的温度校正系数；p—试验时的大气压力，kPa；Cis—标准气中 i 组分浓度，μL/L；Ai—样品气中 i 组分的平均峰面积，mV·S；Ais—标准气中 i 组分的平均峰面积，mV·S；Ki—50 ℃时油中溶解气体各组分气体奥斯特瓦尔德系数；V'g—50 ℃、试验压力下平衡气体体积，mL；V'l—50 ℃时的油样体积，mL。 式中的 Ai、Ais 也可用平均峰高 hi、his 代替。 50 ℃时各类绝缘油的油中溶解各组分气体奥斯特瓦尔德系数（Ki）见表 3，表 3 中天然酯的奥斯特瓦尔德系数（Ki）引用 DL/T 2217 中的数据。其测定方法见附录 E。70 ℃时进口矿物绝缘油的气体分配系数（Ki）见附录 F。对牌号或油种不明的油样，其溶解气体的气体分配系数（Ki）不能确定时，可采用二次溶解平衡测定法，见附录 G。 表 3 50 ℃时各类绝缘油中溶解气体的各组分气体的奥斯特瓦尔德系数（Ki） | 绝缘油类型 | 氢气(H2) | 一氧化碳(CO) | 二氧化碳(CO2) | 甲烷(CH4) | 乙烯(C2H4) | 乙烷(C2H6) | 乙炔(C2H2) | 氧气(O2) | 氮气(N2) | |---|---|---|---|---|---|---|---|---|---| | 国产矿物绝缘油 | 0.06 | 0.12 | 0.92 | 0.39 | 1.46 | 2.30 | 1.02 | 0.17 | 0.09 | | 合成酯绝缘油 | 0.06 | 0.13 | 1.53 | 0.36 | 1.56 | 1.82 | 3.29 | 0.24 | 0.19 | | 天然酯绝缘油-大豆基 | 0.06 | 0.11 | 1.14 | 0.33 | 1.42 | 1.77 | 1.88 | 0.11 | 0.12 | | 天然酯绝缘油-菜籽基 | 0.06 | 0.10 | 1.23 | 0.33 | 1.45 | 1.76 | 1.69 | 0.16 | 0.10 | | 天然酯绝缘油-山茶籽基 | 0.06 | 0.13 | 1.19 | 0.34 | 1.34 | 1.83 | 1.80 | 0.10 | 0.11 | ### 9.2 真空取气法的结果计算（9.3.2） 9.3.2.1 样品气和油样体积的校正： V″g = Vg × p/101.3 × 293/(273+t) ……………… (5) V″l = Vl[1+0.0008×(20-t)] ……………… (6) 式中：V″g—20 ℃、101.3 kPa 状况下气体体积，mL；Vg—室温 t、压力 p 时气体体积，mL；p—试验时的大气压力，kPa；t—试验时的室温，℃；V″l—20 ℃下油样体积，mL；Vl—室温 t 时油样体积，mL。 9.3.2.2 油中溶解气体各组分浓度的计算： Xi = Cis/(Ri) × (Ai/Ais) × (V″g/V″l) ……………… (7) 式中：Xi—油中溶解气体 i 组分浓度，μL/L；Cis—标准气中 i 组分浓度，μL/L；Ai—样品气中 i 组分的平均峰面积，mV·S；Ri—真空取气装置 i 组分的脱气率，%；V″g—20 ℃、101.3 kPa 时气样体积，mL；A″is—标准气中 i 组分的平均峰面积，mV·S（原文式中符号写作 A″is，与上文 Ais 不一致，〔待核〕（〔原文不清〕））；V″l—20 ℃时油样体积，mL。 式中的 Ai、Ais 也可用平均峰高 hi、his 代替。 ### 9.3 游离气体各组分浓度的计算（9.3.3） Xig = Cis × Aig/Ais ……………… (8) 式中：Xig—游离气体中 i 组分浓度，μL/L；Cis—标准气中 i 组分浓度，μL/L；Aig—游离气体中 i 组分的平均峰面积，mV·S；Ais—标准气中 i 组分的平均峰面积，mV·S。 其中 Aig、Ais 也可用平均峰高 hig、his 代替。
质量控制
重复性 油中溶解气体浓度大于 10 μL/L 时，两次测定值之差应小于平均值的 10%。 油中溶解气体浓度小于或等于 10 μL/L 时，两次测定值之差应小于平均值的 15% 加两倍该组分气体最小检测浓度之和。 11.2 再现性 两个实验室测定值之差的相对偏差：在油中溶解气体浓度大于 10 μL/L 时，小于 15%；小于或等于 10 μL/L 时，小于 30%。 附录 E（分配系数测定法）精密度：同一实验室，两次测定结果的相对偏差不应超过 5%；两个不同试验室测定值之差的相对偏差不应超过 10%。 附录 G 二次溶解平衡测定法：精密度见第 11 章。
引用文件
GB/T 7597 电力用油（变压器油、汽轮机油）取样方法 DL/T 722 变压器油中溶解气体分析和判断导则 DL/T 2217 变压器用天然酯和合成酯油溶解气体分析导则 参考文献：[1] IEC 60567 Oil-filled electrical equipment—Sampling of free gases and analysis of free and dissolved gases in mineral oils and other insulating liquids—Guidance 附录 F 表 F.1 数据来源：IEC 60567（原文注明）
公开关联商品
按公开目录中的方法号关联；未标年份不代表已确认适用此版本，具体适用性须核对产品证书。
暂无关联货，欢迎咨询具体用品与供货。
核验说明
〔待核〕和〔原文不清〕标明仍需核对标准原文的具体位置，并不表示已经核实。请勿将这些数值或步骤直接用于作业依据。