zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-220Research ArticleСтатьиПРИМЕНЕНИЕ СПЕКТРОСКОПИИ КОМБИНАЦИОННОГО РАССЕЯНИЯ СВЕТА ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ АЦЕТОНА, РАСТВОРЕННОГО В ТРАНСФОРМАТОРНОМ МАСЛЕAPPLICATION OF RAMAN SPECTROSCOPY FOR THE DETECTION OF ACETONE DISSOLVED IN TRANSFORMER OILGuZ. .GuZ. .noemail@neicon.ruChenW. .ChenW. .noemail@neicon.ruDuL. .DuL. .noemail@neicon.ruShiH. .ShiH. .noemail@neicon.ruWanF. .WanF. .noemail@neicon.ruЧунцинский университет; Государственный энергетический научно-исследовательский институтРоссияChongqing University; State Grid Shandong Electric Power Research InstituteRussian FederationЧунцинский университетРоссияChongqing UniversityRussian Federation201810032020852205211Copyright © Gu Z..., Chen W..., Du L..., Shi H..., Wan F..., 20202020Gu Z..., Chen W..., Du L..., Shi H..., Wan F...Gu Z..., Chen W..., Du L..., Shi H..., Wan F...Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/220

Методом конфокальной лазерной КР-спектроскопии выявлены характерные признаки наличия ацетона в трансформаторном масле. Показано, что в качестве характерного спектрального пика для качественного и количественного анализа можно использовать пик КР при 780 см-1. Исследовано влияние глубины обнаружения и температуры образца на качество сигналов КР: оптимальны глубина 3 мм и температура, близкая к комнатной. Зависимость концентрации от отношения интенсивностей пиков КР I780/I893 найдена методом наименьших квадратов. Полученные результаты свидетельствуют о возможности применения метода конфокальной лазерной КР-спектроскопии для определения концентрации ацетона в трансформаторном масле. Указанный метод может служить альтернативой для ускорения in situ анализа концентрации ацетона в трансформаторном масле.

The CLRS detection characteristics of acetone dissolved in transformer oil were analyzed. Raman spectral peak at 780 cm-1 was used as the characteristic spectral peak for qualitative and quantitative analyses. The effect of the detection depth and the temperature was investigated in order to obtain good Raman signals. The optimal detection depth and temperature were set as 3 mm and room temperature. A quantitative model relation between concentration and the Raman peak intensity ratioI780/I893 was constructed via the least-squares method. The results demonstrated that CLRS can quantitatively detect the concentration of acetone in transformer oil and CLRS has potential as a useful alternative for accelerating the in-situ analysis of the concentration of acetone in transformer oil.

силовой трансформаторспектроскопия комбинационного рассеяния светаколичественный анализхарактеристики обнаруженияpower transformerRaman spectroscopyquantitative analysisdetection propertyReferencesT. K. Saha, IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul., 10, 903-917 (2003).T. K. Saha, IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul., 10, 903-917 (2003).M. Arshad, S. M. Islam, IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul., 18, 1591-1598 (2011).M. Arshad, S. M. Islam, IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul., 18, 1591-1598 (2011).A. M. Emsley, X. Xiao, R. J. Heywood, M. Ali, Proc. Inst. Electr. Eng. Sci. Meas. Technol., 147, 110-114 (2000).A. M. Emsley, X. Xiao, R. J. Heywood, M. Ali, Proc. Inst. Electr. Eng. Sci. Meas. Technol., 147, 110-114 (2000).IEC60422, Mineral Insulating Oils in Electrical Equipment - Supervision and Maintenance Guidance (2005).IEC60422, Mineral Insulating Oils in Electrical Equipment - Supervision and Maintenance Guidance (2005).M. Duval, IEEE Electr. Insul. Mag., 5, 22-27 (1989).M. Duval, IEEE Electr. Insul. Mag., 5, 22-27 (1989).G. C. Stevens, A. M. Emsley, Proc. Inst. Electr. Eng., Sci. Meas. Technol., 141, 324-334 (1994).G. C. Stevens, A. M. Emsley, Proc. Inst. Electr. Eng., Sci. Meas. Technol., 141, 324-334 (1994).L. Lundgaard, D. Allan, I. Hohlein, R. Clavreul, M. Dahlund, H.-P. Gasser, R. Heywood, C. Krause, M. C. Lessard, T. K. Saha, V. Sokolov, A. Pablo, Ageing of Cellulose in Mineral-Oil Insulated Transformers, Cigre Brochuer (2007).L. Lundgaard, D. Allan, I. Hohlein, R. Clavreul, M. Dahlund, H.-P. Gasser, R. Heywood, C. Krause, M. C. Lessard, T. K. Saha, V. Sokolov, A. Pablo, Ageing of Cellulose in Mineral-Oil Insulated Transformers, Cigre Brochuer (2007).J. Jalbert, R. Gilbert, Y. Denos, P. Gervais, IEEE Trans. Power Del., 27, 514-520 (2012).J. Jalbert, R. Gilbert, Y. Denos, P. Gervais, IEEE Trans. Power Del., 27, 514-520 (2012).S. Okabe, S. Kaneko, M. Kohtoh, T. Amimoto, IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul., 17, 302-311 (2010).S. Okabe, S. Kaneko, M. Kohtoh, T. Amimoto, IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul., 17, 302-311 (2010).G. Ueta, T. Tsuboi, S. Okabe, T. Amimoto, IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul., 19, 2216-2224 (2012).G. Ueta, T. Tsuboi, S. Okabe, T. Amimoto, IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul., 19, 2216-2224 (2012).S. Okabe, G. Ueta, T. Tsuboi, IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul., 20, 346-355 (2013).S. Okabe, G. Ueta, T. Tsuboi, IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul., 20, 346-355 (2013).T. Ishii, T. Oshi, Y. Makino, T. Hara, IEEE/PES T&D 2002 Asia Pacific, 3, 1834-1838 (2002).T. Ishii, T. Oshi, Y. Makino, T. Hara, IEEE/PES T&D 2002 Asia Pacific, 3, 1834-1838 (2002).O. H. Arroyo, I. Fofana, J. Jalbert, R. Mohamed, IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul., 22, 3625-3632 (2015).O. H. Arroyo, I. Fofana, J. Jalbert, R. Mohamed, IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul., 22, 3625-3632 (2015).A. C. T. Ko, L. P. Choo-Smith, M. Hewko, M. G. Sowa, C. C. S. Dong, B. Cleghorn, Opt. Express, 14, 203-215 (2006).A. C. T. Ko, L. P. Choo-Smith, M. Hewko, M. G. Sowa, C. C. S. Dong, B. Cleghorn, Opt. Express, 14, 203-215 (2006).L. V. Doronina-Amitonova, I. V. Fedotov, A. B. Fedotov, K. V. Anokhin, M. L. Hu, C. Y. Wang, A. M. Zheltikov, Opt. Lett., 37, 4642-4644 (2012).L. V. Doronina-Amitonova, I. V. Fedotov, A. B. Fedotov, K. V. Anokhin, M. L. Hu, C. Y. Wang, A. M. Zheltikov, Opt. Lett., 37, 4642-4644 (2012).I. Pence, A. Mahadevan-Jansen, Chem. Soc. Rev., 45, 1958-1979 (2016).I. Pence, A. Mahadevan-Jansen, Chem. Soc. Rev., 45, 1958-1979 (2016).M. Okuno, H. Hamaguchi, Opt. Lett., 35, 4096-4098 (2010).M. Okuno, H. Hamaguchi, Opt. Lett., 35, 4096-4098 (2010).G. Romero, Y. Qiu, R. A. Murray, S. E. Moya, Macromol. Biosci., 2, 234-241 (2013).G. Romero, Y. Qiu, R. A. Murray, S. E. Moya, Macromol. Biosci., 2, 234-241 (2013).I. Pence, D. Beaulieu, S. Horst, X. Bi, A. Herline, D. Schwartz, A. Mahadevan-Jansen, Biomed. Opt. Express, 8, 524-535 (2017).I. Pence, D. Beaulieu, S. Horst, X. Bi, A. Herline, D. Schwartz, A. Mahadevan-Jansen, Biomed. Opt. Express, 8, 524-535 (2017).J. W. Chan, D. S. Taylor, T. Zwerdling, S. M. Lane, K. Ihara, T. Huser, Biophys. J., 90, 648-656 (2006).J. W. Chan, D. S. Taylor, T. Zwerdling, S. M. Lane, K. Ihara, T. Huser, Biophys. J., 90, 648-656 (2006).R. J. Liao, J. Hao, G. Chen, L. J. Yang, IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul., 19, 821-829 (2012).R. J. Liao, J. Hao, G. Chen, L. J. Yang, IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul., 19, 821-829 (2012).W. G. Chen, Z. L. Gu, J. X. Zou, F. Wan, Y. Z. Xiang, IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul., 19, 915-921 (2016).W. G. Chen, Z. L. Gu, J. X. Zou, F. Wan, Y. Z. Xiang, IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul., 19, 915-921 (2016).P. Cossee, J. H. Schachtschneider, J. Chem. Phys., 44, 97-111 (1965).P. Cossee, J. H. Schachtschneider, J. Chem. Phys., 44, 97-111 (1965).H. Torii, M. Musso, M. G. Giorgini, J. Mol. Liq., 134, 129-135 (2007).H. Torii, M. Musso, M. G. Giorgini, J. Mol. Liq., 134, 129-135 (2007).F. H. Tukhvatullin, U. N. Tashkenbaev, A. Jumabaev, H. Hushvaktov, A. Absanov, G. Sharifov, J. Nonlinear. Opt. Phys., 22, 277-282 (2013).F. H. Tukhvatullin, U. N. Tashkenbaev, A. Jumabaev, H. Hushvaktov, A. Absanov, G. Sharifov, J. Nonlinear. Opt. Phys., 22, 277-282 (2013).M. Ku, H. Chung, Appl. Spectrosc.,53, 557-564 (1999).M. Ku, H. Chung, Appl. Spectrosc.,53, 557-564 (1999).T. Somekawa, M. Kasaoka, F. Kawachi, Y. Nagano, M. Fujita, Y. Izawa, Opt. Lett., 38, 1086-1088 (2013)T. Somekawa, M. Kasaoka, F. Kawachi, Y. Nagano, M. Fujita, Y. Izawa, Opt. Lett., 38, 1086-1088 (2013)G. J. Puppels, W. Colier, J. H. F. Olminkhof, C. Otto, F. F. M. Demul, J. Greve, J. Raman Spectrosc., 22, 217-225 (1991).G. J. Puppels, W. Colier, J. H. F. Olminkhof, C. Otto, F. F. M. Demul, J. Greve, J. Raman Spectrosc., 22, 217-225 (1991).K. Maquelin, L. P. Choo-Smith, H. P. Endtz, H. A. Bruining, G. J. Puppels, J. Clin. Microbiol., 40, 594-600 (2002).K. Maquelin, L. P. Choo-Smith, H. P. Endtz, H. A. Bruining, G. J. Puppels, J. Clin. Microbiol., 40, 594-600 (2002).F. Zapata, C. Garcia-Ruiz, Anal. Chem., 88, 6726-6733 (2016).F. Zapata, C. Garcia-Ruiz, Anal. Chem., 88, 6726-6733 (2016).X. G. Yang, Q. L. Wu, Raman Spectroscopy Analysis and Application, Beijing, National Defense Industry Press (2008) 3-10 (in Chinese).X. G. Yang, Q. L. Wu, Raman Spectroscopy Analysis and Application, Beijing, National Defense Industry Press (2008) 3-10 (in Chinese).T. Somekawa, A. Tani, M. Fujita, Appl. Phys. Express, 4, 112401-112403 (2011).T. Somekawa, A. Tani, M. Fujita, Appl. Phys. Express, 4, 112401-112403 (2011).T. Somekawa, M. Fujita, L. Yasukazu, K. Makoto, N. Yoshitomo, IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul., 22, 229-231 (2015).T. Somekawa, M. Fujita, L. Yasukazu, K. Makoto, N. Yoshitomo, IEEE Trans. Dielectr. Electr. Insul., 22, 229-231 (2015).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.