高气压下环保型C4F7N/CO2混合气体工频击穿特性 被引量：39

1

作者 张晓星 陈琪 +2 位作者 张季 李祎 肖淞 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第13期2839-2845,共7页

全氟异丁腈(C4F7N)及其混合气体是近年来被广泛关注的可能替代六氟化硫(SF6)的新型环保绝缘气体。为了探究C4F7N/CO2 混合气体应用于高气压电气设备的潜力,利用气体绝缘特性实验平台对C4F7N/CO2 混合气体在不同混合比、不同气压下的工... 全氟异丁腈(C4F7N)及其混合气体是近年来被广泛关注的可能替代六氟化硫(SF6)的新型环保绝缘气体。为了探究C4F7N/CO2 混合气体应用于高气压电气设备的潜力,利用气体绝缘特性实验平台对C4F7N/CO2 混合气体在不同混合比、不同气压下的工频击穿特性进行了实验研究,并与相同条件下的SF6 进行了对比,同时结合饱和蒸气压特性探讨了C4F7N/CO2混合气体应用于工程实际时的混合比选取范围。研究发现,C4F7N/CO2 混合气体的击穿电压随气压和混合比的升高呈饱和增长趋势,C4F7N 体积分数分别为10%和20%的C4F7N/CO2 混合气体可以达到相同条件下SF6 绝缘水平的80%和95%以上,C4F7N 与CO2 气体之间存在协同效应。综合工频击穿强度、液化温度等因素,体积分数4%~12%的混合气体具备应用于高气压(0.4~0.6 MPa)气体绝缘设备的潜力。 展开更多

关键词 c4f7n/co2混合气体 液化温度 工频击穿特性 新型环保绝缘气体

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1100 kV GIL快速接地开关分闸过程C4F7N/CO2混合气体介质绝缘强度计算分析 被引量：13

2

作者 徐建源 刘振祥 +3 位作者 夏亚龙 孙岗 谭盛武 林莘 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期3125-3134,共10页

GIL快速接地开关气室内介质的绝缘强度受介质种类、分合闸速度及气室压强等因素的影响。针对1 100k VGIL超B类快速接地开关空载分闸过程,计算以环保型混合气体C4F7N/CO2为绝缘介质时,气室内气流动态变化过程和电场分布,并依据气体击穿判... GIL快速接地开关气室内介质的绝缘强度受介质种类、分合闸速度及气室压强等因素的影响。针对1 100k VGIL超B类快速接地开关空载分闸过程,计算以环保型混合气体C4F7N/CO2为绝缘介质时,气室内气流动态变化过程和电场分布,并依据气体击穿判据,计算不同混合气体配比、分闸速度和气室压强下介质的临界击穿电压,分析介质发生绝缘击穿的情况,结合液化温度,提出满足绝缘要求的混合气体配比、分闸速度和气室压强。研究结果表明：接地开关在分闸过程中,除动、静触头间隙外,动触头和静端屏蔽罩之间同样是介质击穿的薄弱区域;当气室压强为0.45 MPa、分闸速度为2.9 m/s、开距为11 mm时,20%C4F7N/80%CO2的最小相对绝缘强度分别是15%C4F7N/85%CO2的1.12倍和SF6的1.02倍;开关充0.45 MPa的20%C4F7N/80%CO2气体、分闸速度提高至8.7 m/s时,同一时段内的临界击穿电压上升率提高了2.12倍;绝缘介质为20%C4F7N/80%CO2、速度为8.7 m/s时,提升气室压强至0.55MPa后,临界击穿电压始终大于瞬态恢复电压（TRV）,接地开关空载分闸过程有极小可能发生介质绝缘击穿。综合考虑绝缘和液化温度要求,接地开关气室应充0.55 MPa的20%C4F7N/80%CO2,分闸速度选用8.7 m/s。 展开更多

关键词 HSGS 绝缘强度 空载分闸 环保 c4f7n/co2

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C4F7N/CO2混合气体在中压负荷开关中的开断性能实验研究 被引量：15

3

作者 付鲁军 邵先军 +1 位作者 辛昭昭 谢成 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2020年第8期86-91,共6页

SF6气体因介电强度高、灭弧能力强等特点被广泛应用于中压气体绝缘环网柜中。然而SF6气体具有高的温室效应,为减少SF6气体的使用量,采用环保混合气体来达到与SF6相近的绝缘与灭弧性能,同时满足高压电器在可靠性和小型化等方面的要求是... SF6气体因介电强度高、灭弧能力强等特点被广泛应用于中压气体绝缘环网柜中。然而SF6气体具有高的温室效应,为减少SF6气体的使用量,采用环保混合气体来达到与SF6相近的绝缘与灭弧性能,同时满足高压电器在可靠性和小型化等方面的要求是一项非常重要的研究内容。文中采用压气式负荷开关搭建开断实验平台,按照GB/T 3804—2017标准中有功负载开断要求对混合比例20%C4F7N+80%CO2、12%C4F7N+8%O2+80%CO2的混合气体和不同分闸速度的情况在实验平台上进行了开断实验,根据实验结果对这两种混合气体的开断性能进行了分析。开断实验后,发现电弧在C4F7N/CO2混合气体中燃烧产生了黑色固体分解物,并用X射线衍射(X⁃ray diffraction)方法对分解物进行了检测和分析,验证了其成分和导电性。 展开更多

关键词 c4f7n/co2 压气式负荷开关 开断实验 固体分解物

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C4F7N/CO2和C4F7N/N2混合气体热力学物性参数计算 被引量：27

4

作者 张震 林莘 +3 位作者 余伟成 徐建源 张佳 苏镇西 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期250-256,共7页

环保型绝缘介质C4F7N及其混合气体的热力学物性参数的研究对了解其使用范围及应用前景具有参考价值。因此,采用Riedel蒸气压方程和Raoult定律计算了不同混合配比下C4F7N/CO2和C4F7N/N2混合气体的饱和蒸气压;基于P-R状态方程计算了C4F7N/... 环保型绝缘介质C4F7N及其混合气体的热力学物性参数的研究对了解其使用范围及应用前景具有参考价值。因此,采用Riedel蒸气压方程和Raoult定律计算了不同混合配比下C4F7N/CO2和C4F7N/N2混合气体的饱和蒸气压;基于P-R状态方程计算了C4F7N/CO2和C4F7N/N2的压缩因子和密度,根据分子结构特征,采用Joback基团贡献法和Thodos法计算分析了两种混合气体的定压比热容和粘度。计算结果表明:若要气体绝缘开关设备和气体绝缘输电管道在0.5MPa下运行时绝缘介质的液化温度≤253K,混合气体中C4F7N摩尔分数分别应≤8%和≤10%,该摩尔分数下混合气体各自的全球变暖潜能值分别约为SF6的2.45%和3.83%,温室效应较小。上述条件下,两种混合气体均趋于理想气体状态,压缩因子接近于1,两种混合气体中的C4F7N含量虽少,但对其混合气体的定压比热容贡献较大,而对粘度贡献不大。所得结果可为C4F7N/CO2和C4F7N/N2两种环保混合气体熄弧特性及其在GIS和GIL中的应用研究提供基础数据。 展开更多

关键词 热力学物性参数 c4f7n/co2 c4f7n/n2 GIS GIL 环保

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温度对C4F7N/CO2混合气体工频放电场强的影响规律 被引量：16

5

作者 郑宇 周文俊 +2 位作者 喻剑辉 李涵 马晨曦 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期52-61,共10页

C4F7N/CO2混合气体有潜力替代SF6气体应用于气体绝缘全封闭组合电器(GIS)或环保气体绝缘管道(GIL)等电气设备中作为绝缘电介质,掌握其绝缘性能是进行电气设备绝缘设计的基础。电气设备在实际运行中会遇到不同的环境温度,有必要研究温度... C4F7N/CO2混合气体有潜力替代SF6气体应用于气体绝缘全封闭组合电器(GIS)或环保气体绝缘管道(GIL)等电气设备中作为绝缘电介质,掌握其绝缘性能是进行电气设备绝缘设计的基础。电气设备在实际运行中会遇到不同的环境温度,有必要研究温度变化时C4F7N/CO2混合气体的绝缘性能。常温下C4F7N/CO2混合气体的绝缘性能已有较多研究,但鲜见不同温度下的研究。该文研究了-35~20℃温度范围内,温度对C4F7N/CO2混合气体的工频放电场强的影响规律,建立C4F7N/CO2混合气体的放电场强随温度变化的计算模型。为验证计算模型,开展不同温度下的工频放电试验,采用球板电极下的放电试验得到初始充气压力0.7MPa和0.6MPa下,混合比例9%C4F7N/91%CO2混合气体在不同温度下的工频放电电压,得到0.7MPa下混合比例为9%C4F7N/91%CO2混合气体的液化温度约为-19℃,0.6MPa下的液化温度约为-23℃,试验结果验证了计算模型的有效性。同时发现C4F7N/CO2混合气体在发生液化后,其工频放电场强随温度降低而显著降低。利用该文的计算模型研究0.6MPa和0.7MPa下不同混合比例的C4F7N/CO2混合气体的工频放电场强随温度的变化,获得了不同混合比例不同温度下C4F7N/CO2混合气体的工频放电场强。 展开更多

关键词 Sf6 替代气体 c4f7n/co2混合气体 液化温度 气体放电

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C4F7N/CO2混合气体中尖端缺陷的流注放电仿真研究 被引量：12

6

作者 臧奕茗 钱勇 +2 位作者 刘伟 宋辉 江秀臣 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期34-42,共9页

为了探究新型环保气体中流注的产生机理和发展过程,为局部放电的光学检测和可靠诊断提供理论基础,通过COMSOL仿真直流电压下C4F7N/CO2混合气体中针板模型一次流注到二次流注的放电过程,将电子和离子的产生与运动通过连续性方程进行表示... 为了探究新型环保气体中流注的产生机理和发展过程,为局部放电的光学检测和可靠诊断提供理论基础,通过COMSOL仿真直流电压下C4F7N/CO2混合气体中针板模型一次流注到二次流注的放电过程,将电子和离子的产生与运动通过连续性方程进行表示,获得流注发展过程中电场的变化规律和光通量的密度分布。仿真结果表明,当一次流注头部靠近阴极时,光通量将呈指数增长;随后空间电荷将迅速地重新分配,阴极处的电子将通过流注通道进入阳极,一次流注的等离子体鞘层被破坏,流注体内部的电场上升;随着通道的导电性降低,电荷重新分配结束,二次流注开始向阴极发展。二次流注与一次流注相比,流注体内的电场分布与光通量分布更加均匀,传播速度也相对较慢。 展开更多

关键词 局部放电 流注放电 光通量 环保气体(c4f7n/co2) 二次流注

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等离子体氟化改性环氧树脂及其在C4F7N/CO2混合气体中电气性能研究 被引量：30

7

作者 詹振宇 阮浩鸥 +3 位作者 律方成 刘伟 李志兵 谢庆 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第8期1787-1798,共12页

气体绝缘全封闭组合电器(GIS)/气体绝缘输电线路(GIL)长期运行中绝缘子表面积聚的电荷严重威胁电气设备的稳定运行,改善绝缘材料表面化学物理性质能有效提升其绝缘性能。该文采用低温等离子体技术对环氧树脂绝缘试样进行氟化改性处理,... 气体绝缘全封闭组合电器(GIS)/气体绝缘输电线路(GIL)长期运行中绝缘子表面积聚的电荷严重威胁电气设备的稳定运行,改善绝缘材料表面化学物理性质能有效提升其绝缘性能。该文采用低温等离子体技术对环氧树脂绝缘试样进行氟化改性处理,通过原子力显微镜(AFM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线光电子能谱(XPS)分析了改性前后绝缘试样的微观物理形貌及化学组分。等离子体处理可以高效可控地在环氧树脂表面大面积接枝氟元素,样片表面粗糙度随着改性处理时间呈现先增大后降低的现象,改性处理后样片的空穴陷阱能级略有变深、电子陷阱能级先变浅后变深。改性处理10min样片在C4F7N/CO2混合气体中的交直流沿面放电均达到最大值。实验结果表明适当的氟化处理造成表面粗糙度的增加,导致爬电距离增加,正电荷消散变慢,负电荷消散变快,最终使得样片的闪络电压得到了提升。过度的氟化处理使得样片基体结构受损,氟元素剥离,最终造成绝缘强度下降。 展开更多

关键词 低温等离子体 氟化改性 c4f7n/co2混合气体 沿面闪络

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工频电压下电场不均匀度对C4F7N/CO2混合气体绝缘性能的影响 被引量：16

8

作者 张天然 周文俊 +2 位作者 王凌志 胡世卓 喻剑辉 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期1019-1027,共9页

近年来,环保气体C4F7N被人们广泛研究来取代SF6在气体绝缘设备中的地位。为较为全面地揭示不同电场分布、气压、混合比例条件下C4F7N/CO2混合气体的工频击穿特性及其工程应用配置方案,计算了不同C4F7N混合比例、气压下C4F7N/CO2混合气... 近年来,环保气体C4F7N被人们广泛研究来取代SF6在气体绝缘设备中的地位。为较为全面地揭示不同电场分布、气压、混合比例条件下C4F7N/CO2混合气体的工频击穿特性及其工程应用配置方案,计算了不同C4F7N混合比例、气压下C4F7N/CO2混合气体的液化温度,通过不同电极形式下该气体的工频击穿试验,得到不同条件下C4F7N/CO2混合气体和SF6的击穿特性。试验发现,在电场不均匀度增大过程中,C4F7N/CO2混合气体出现了击穿电压突变的N型曲线特征,SF6也表现出类似的现象。此外,根据C4F7N/CO2混合气体液化温度为–10℃的限制,当气压范围在0.3 MPa及以上且电场不均匀度为1.05、1.58、9.6、13.8和22.5时,其C4F7N体积分数需要分别达到9%、5%、7%、5%、5%,才能使得C4F7N/CO2混合气体绝缘强度可达到SF6绝缘强度的0.8倍;若要求C4F7N/CO2混合气体绝缘强度达到SF6的0.9,则需提高C4F7N体积分数至13%及以上。 展开更多

关键词 c4f7n/co2混合气体 电场不均匀度 工频击穿 n型曲线 液化温度

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电场不均匀度对C4F7N/CO2混合气体雷电冲击放电特性的影响 被引量：14

9

作者 宋佳洁 李晓昂 +3 位作者 吕玉芳 袁勰雨 张乔根 苏镇西 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期1372-1378,共7页

不同电场分布下混合气体雷电冲击放电特性是气体绝缘金属封闭输电线路(GILs)的设计基础,文中分别研究了稍不均匀电场(电场不均匀度系数f=1.6)和极不均匀电场(f=5.3和f=10.3)下C4F7N/CO2混合气体雷电冲击放电特性的变化规律。结果表明:... 不同电场分布下混合气体雷电冲击放电特性是气体绝缘金属封闭输电线路(GILs)的设计基础,文中分别研究了稍不均匀电场(电场不均匀度系数f=1.6)和极不均匀电场(f=5.3和f=10.3)下C4F7N/CO2混合气体雷电冲击放电特性的变化规律。结果表明:稍不均匀场中,C4F7N/CO2混合气体的放电电压在高气压下出现微弱的饱和趋势,当气压小于0.4MPa时,其相对于在0.4MPa下SF6的绝缘强度达到了最大值,即随气压的升高,混合气体的相对绝缘性能并无显著提升;随着电场不均匀度的增大,C4F7N/CO2混合气体放电电压显著下降,且正极性放电电压远低于负极性,表现出对电场不均匀的极高敏感性;由此定义了电场敏感系数S,以表征绝缘介质在存在电场集中时放电电压的下降程度,研究结果表明,雷电冲击下气体介质对电场不均匀度的敏感性表现为C4F7N/CO2(5%~20%)>SF6>CO2。 展开更多

关键词 雷电冲击 电场不均匀度 c4f7n/co2混合气体 击穿特性 Sf6替代气体

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环保型C4F7N/CO2混合气体在极不均匀电场下的雷电冲击绝缘特性 被引量：18

10

作者 姜旭 金海云 +4 位作者 张文兵 白晓萍 霍鹏 丁昌昊 邓建青 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期1030-1036,共7页

C4F7N/CO2混合气体作为最新一代的环保型绝缘气体,具有优良的电气性能和低温室效应潜能值,有极大的替代SF6的应用前景。目前,国内外的相关研究才刚刚起步。使用针–板电极模拟极不均匀电场,实验研究C4F7N/CO2混合气体的雷电冲击击穿特性... C4F7N/CO2混合气体作为最新一代的环保型绝缘气体,具有优良的电气性能和低温室效应潜能值,有极大的替代SF6的应用前景。目前,国内外的相关研究才刚刚起步。使用针–板电极模拟极不均匀电场,实验研究C4F7N/CO2混合气体的雷电冲击击穿特性,分析气压、间距、混合比例等因素对混合气体绝缘特性的影响及其极性效应,并与相同条件下纯SF6进行对比。结果表明:极不均匀电场中,C4F7N混合比5%~10%的C4F7N/CO2混合气体正极性雷电击穿电压随气压的升高呈现明显饱和趋势,存在显著的"驼峰"现象,而负极性时击穿电压在较高气压时才逐渐趋于饱和;混合比为5%的C4F7N/CO2混合气体正极性雷电击穿电压最高能够达到相同条件下SF6的0.8倍,混合比为10%时最高可达相同条件下SF6的0.9倍,负极性时C4F7N/CO2混合气体相对SF6绝缘强度略低于正极性;极不均匀电场中,C4F7N/CO2混合气体雷电击穿电压存在明显的极性效应和极性反转现象,总体上负极性击穿电压显著高于正极性,仅在较低气压时正极性稍高。研究结果表明,C4F7N/CO2混合气体非常有潜力替代SF6。 展开更多

关键词 气体绝缘 c4f7n/co2混合气体 极不均匀电场 击穿电压 极性效应

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C4F7N/CO2、C5F10O/C6F12O/Air的环保绝缘气体特性研究及应用 被引量：18

11

作者 孟维东 常越 +3 位作者 殷福煜 汤伟 魏俊梅 张杰 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期15-22,共8页

研究环保绝缘气体具有深远的社会意义。C4F7N、C5F10O混合气体是最有希望替代高温室效应SF6的环保绝缘气体。对C4F7N/CO2、C5F10O/C6F12O/Air混合气体的GWP值、液化性能和绝缘性能进行了详细研究。C4F7N/CO2(总压7 bar,C4F7N分压0.466 b... 研究环保绝缘气体具有深远的社会意义。C4F7N、C5F10O混合气体是最有希望替代高温室效应SF6的环保绝缘气体。对C4F7N/CO2、C5F10O/C6F12O/Air混合气体的GWP值、液化性能和绝缘性能进行了详细研究。C4F7N/CO2(总压7 bar,C4F7N分压0.466 bar)的GWP值503,是SF6的2.13%;C5F10O/C6F12O/Air(总压8 bar,C5F10O分压0.285 bar,C6F12O分压0.100 bar)的GWP值0.33,是SF6的0.001%。C4F7N、C5F10O气体沸点较高,C4F7N气体在-25℃环境,其饱和蒸气压为0.466 bar;C5F10O气体在-5℃环境,其饱和蒸气压为0.285 bar。C4F7N/CO2、C5F10O/Air混合气体属于正协同效应气体,具有冲击特性,对负极性冲击电压更为敏感。420 k V GIS用母线在雷电冲击耐受电压1425 kV下,最大电场强度为20.4 kV/mm;可以选择C4F7N/CO2(C4F7N分压0.466 bar,最低功能充气总压7 bar)作为绝缘介质,满足户外GIS-25℃的低温环境要求;也可以选择C5F10O/C6F12O/Air(C5F10O分压0.285 bar,C6F12O分压0.100 bar,最低功能充气总压8 bar)混合气体作为绝缘介质,满足户内GIS-5℃的低温环境要求。研究结果为进一步研发环保型GIS提供参考。 展开更多

关键词 c4f7n/co2 c5f10O/c6f12O/Air GWP值 液化特性 绝缘性能 母线

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C4F7N/CO2混合气体对局部不均匀电场的敏感特性 被引量：17

12

作者 颜湘莲 郑宇 +3 位作者 黄河 杨圆 周文俊 柏长宇 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期43-51,共9页

电亲和性气体的放电电压对不均匀电场分布较敏感,高压电气设备电极表面存在的表面粗糙度效应会凸显,从而降低气体绝缘性能。C4F7N/CO2混合气体是一种有潜力的SF6替代气体,有必要研究C4F7N/CO2对不均匀电场分布的敏感特性。该文从理论上... 电亲和性气体的放电电压对不均匀电场分布较敏感,高压电气设备电极表面存在的表面粗糙度效应会凸显,从而降低气体绝缘性能。C4F7N/CO2混合气体是一种有潜力的SF6替代气体,有必要研究C4F7N/CO2对不均匀电场分布的敏感特性。该文从理论上分析电极表面粗糙引起的局部电场畸变,计算电场畸变程度对C4F7N/CO2绝缘性能的影响,提出采用优异值来评估C4F7N/CO2混合气体对不均匀电场的耐受能力。与SF6气体对比,发现C4F7N/CO2的优异值随C4F7N含量的降低而增大;当C4F7N体积分数低于20%时,C4F7N/CO2混合气体的优异值比SF6气体的优异值大。为验证计算结果,制作粗糙电极放电模型进行C4F7N/CO2混合气体和SF6气体的放电试验,获得了C4F7N/CO2混合气体和SF6气体的优异值,与计算结果接近。若采用C4F7N/CO2混合气体的设备具有与采用SF6气体相同的绝缘性能时,分析表明当C4F7N体积分数为4%~20%范围时,SF6气体绝缘设备中电极表面粗糙度控制值6.3μm的标准适用于C4F7N/CO2混合气体设备。 展开更多

关键词 c4f7n/co2混合气体 Sf6 气体 电极表面粗糙度 气体放电 优异值

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C4F7N/CO2混合气体中绝缘子工频沿面闪络特性 被引量：15

13

作者 刘一树 丁卫东 +3 位作者 李志闯 李志兵 刘子恩 金光耀 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期3854-3859,共6页

C4F7N/CO2环保混合气体作为SF6的潜在替代气体,被国内外研究学者广泛关注。目前研究主要集中在C4F7N/CO2混合气体的间隙绝缘特性,未见在混合气体中绝缘子沿面绝缘特性的研究。为此,建立了C4F7N/CO2混合气体中绝缘子沿面闪络实验平台,联... C4F7N/CO2环保混合气体作为SF6的潜在替代气体,被国内外研究学者广泛关注。目前研究主要集中在C4F7N/CO2混合气体的间隙绝缘特性,未见在混合气体中绝缘子沿面绝缘特性的研究。为此,建立了C4F7N/CO2混合气体中绝缘子沿面闪络实验平台,联立PR方程以及安托万方程,对气体混合方法进行了修正,研究了均匀电场下,C4F7N/CO2混合气体的工频间隙击穿电压以及沿面闪络电压与气压及C4F7N摩尔百分比的关系。结果表明,5%C4F7N/95%CO2绝缘强度达到SF6的70%,温室效应降低了99.5%;13%C4F7N/87%CO2的相对绝缘强度可达到80%;17%C4F7N/83%CO2的相对绝缘强度可达到90%以上。综合考虑绝缘强度、液化温度、温室效应以及经济性,对工程应用中C4F7N的摩尔百分比及混合气体气压选择方案进行讨论,得出选择低混合比下高气压的方案优于高混合比低气压方案。 展开更多

关键词 c4f7n/co2 混气方法 沿面放电 液化温度 温室效应

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C4F7N/CO2混合气体中252kV盆式绝缘子工频沿面闪络特性研究 被引量：20

14

作者 李志闯 郑忠波 +2 位作者 刘一树 丁卫东 李心一 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期62-69,共8页

研究SF6替代气体及其在气体绝缘设备中应用的可行性是近年来电气工程领域的热点之一。C4F7N是一种全球变暖潜能值低、绝缘性能优异的环保型绝缘气体,它与CO2组成的混合气体有望完全替代SF6。该文通过试验研究C4F7N含量为5%、9%、13%的C4... 研究SF6替代气体及其在气体绝缘设备中应用的可行性是近年来电气工程领域的热点之一。C4F7N是一种全球变暖潜能值低、绝缘性能优异的环保型绝缘气体,它与CO2组成的混合气体有望完全替代SF6。该文通过试验研究C4F7N含量为5%、9%、13%的C4F7N/CO2混合气体中252kV盆式绝缘子的工频耐压和沿面闪络特性,并与0.5MPa SF6中的实验结果进行对比。结果表明:绝大部分沿面闪络发生在盆式绝缘子的凹面侧而非凸面侧;C4F7N/CO2混合气体的沿面闪络电压随气压的上升而升高;相同气压下,沿面闪络电压随着C4F7N含量的增加而升高,并存在饱和趋势。0.6MPa下9%C4F7N/91%CO2与0.5MPa下SF6中绝缘子的沿面闪络电压近似相等。最后结合实验数据和仿真结果,制定了绝缘件的电场强度设计基准。 展开更多

关键词 c4f7n/co2混合气体 工频电压 沿面闪络 252kV盆式绝缘子

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C4F7N/CO2混合气体熄弧特性试验研究 被引量：5

15

作者 王佳田 林莘 +4 位作者 张佳 庚振新 徐建源 刘鹏飞 王强 《电工电气》 2020年第2期46-50,共5页

为研究全氟异丁腈(C4F7N)与二氧化碳(CO2)混合气体的熄弧特性,利用LC振荡回路搭建电弧试验平台,对六氟化硫(SF6)、5%C4F7N/95%CO2以及9%C4F7N/91%CO2混合气体在0.6、0.8 MPa下进行20 kA短路电流开断试验,利用测量得到的电弧电压、电弧电... 为研究全氟异丁腈(C4F7N)与二氧化碳(CO2)混合气体的熄弧特性,利用LC振荡回路搭建电弧试验平台,对六氟化硫(SF6)、5%C4F7N/95%CO2以及9%C4F7N/91%CO2混合气体在0.6、0.8 MPa下进行20 kA短路电流开断试验,利用测量得到的电弧电压、电弧电流,计算电弧电导,进而研究C4F7N/CO2混合气体的熄弧性能。研究结果表明,随着C4F7N含量的增加,电弧电压熄弧峰值以及电弧电导与SF6气体逐渐接近,表现出优良的灭弧性能。 展开更多

关键词 c4f7n/co2混合气体 电弧试验 熄弧性能

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基于紫外光谱的C_4F_7N/CO_2混合气体混合比检测 被引量：12

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作者 张晓星 张引 +3 位作者 傅明利 李祎 刘畅 卓然 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1034-1039,共6页

C_4F_7N/CO_2混合气体是一种新型环保绝缘介质,具有替代SF_6的潜力,得到了研究人员的广泛关注。C_4F_7N/CO_2混合气体的绝缘性能与其中C_4F_7N占比有着密切关系,因此快速准确地进行混合气体混合比检测具有重要的工程意义。目前尚未有关... C_4F_7N/CO_2混合气体是一种新型环保绝缘介质,具有替代SF_6的潜力,得到了研究人员的广泛关注。C_4F_7N/CO_2混合气体的绝缘性能与其中C_4F_7N占比有着密切关系,因此快速准确地进行混合气体混合比检测具有重要的工程意义。目前尚未有关于混合气体混合比快速检测方法的相关报道。基于紫外光谱技术搭建了C_4F_7N气体分析平台,对C_4F_7N的紫外吸收光谱特性进行了实验分析,获取了C_4F_7N气体在185～210 nm的紫外光谱信息,利用此波段的紫外光谱信息确定了未知混合比气体的反演算法,最终实现了C_4F_7N/CO_2混合气体混合比的快速检测。研究发现C_4F_7N在185～210 nm存在明显的吸收峰;在C_4F_7N/CO_2混合气体常规应用混合比范围内(4%～10%),混合比反演曲线的拟合优度R^2高达0.999 9,混合比反演误差不超过0.88%。相关研究成果为C_4F_7N/CO_2混合气体绝缘设备混合比在线监测提供了优良的解决方案。 展开更多

关键词 环保绝缘介质 c4f7n/co2 紫外光谱特性 混合比检测 快速分析 在线监测

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C_4F_7N/CO_2混合气体在均匀和极不均匀电场下的工频绝缘性能 被引量：36

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作者 王凌志 周文俊 +3 位作者 张天然 刘伟 胡世卓 喻剑辉 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1101-1107,共7页

因C_4F_7N/CO_2混合气体的绝缘强度高,全球变暖潜力值小,作为SF_6的潜在替代气体备受关注。在均匀电场与极不均匀电场下通过工频击穿试验研究气压、混合比例对C_4F_7N/CO_2混合气体工频击穿电压的影响。结果表明:0.1～0.4 MPa气压范围内... 因C_4F_7N/CO_2混合气体的绝缘强度高,全球变暖潜力值小,作为SF_6的潜在替代气体备受关注。在均匀电场与极不均匀电场下通过工频击穿试验研究气压、混合比例对C_4F_7N/CO_2混合气体工频击穿电压的影响。结果表明:0.1～0.4 MPa气压范围内,C_4F_7N/CO_2混合气体在均匀电场下击穿电压随气压线性增加,在极不均匀电场下出现明显"驼峰"。均匀电场下7%C_4F_7N/93%CO_2混合气体的绝缘强度约为SF_6的0.8倍。C_4F_7N占比为9%～13%的C_4F_7N/CO_2混合气体具有与SF_6相当的工频绝缘强度。在极不均匀电场下,C_4F_7N占比为7%～13%的C_4F_7N/CO_2混合气体工频击穿电压依然可达到SF_6的0.79～0.86倍。通过与SF_6对比工频耐压,得出C_4F_7N占比为7%～13%的C_4F_7N/CO_2混合气体具有替代SF_6气体的潜力。 展开更多

关键词 c4f7n/co2混合气体 工频试验 工频绝缘强度 均匀电场 极不均匀电场 驼峰

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C_4F_7N/CO_2混合气体中环氧绝缘子雷电冲击沿面绝缘特性 被引量：21

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作者 李志闯 丁卫东 +3 位作者 高克利 刘一树 刘伟 郭煜敬 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1071-1077,共7页

C_4F_7N/CO_2混合气体作为环保型绝缘气体,有望在未来取代SF_6,但目前对其绝缘子的沿面闪络特性鲜有研究。为此,搭建了沿面闪络试验平台,建立了基于PRSV方程的气体混合方法,开展了均匀电场下C_4F_7N/CO_2混合气体的冲击沿面闪络特性研究... C_4F_7N/CO_2混合气体作为环保型绝缘气体,有望在未来取代SF_6,但目前对其绝缘子的沿面闪络特性鲜有研究。为此,搭建了沿面闪络试验平台,建立了基于PRSV方程的气体混合方法,开展了均匀电场下C_4F_7N/CO_2混合气体的冲击沿面闪络特性研究,分析了摩尔分数、气压、沿面距离和绝缘子直径对50%冲击沿面闪络电压的影响,并与相同条件下的SF_6进行对比。研究发现,随着气压或摩尔分数的增加,沿面闪络电压呈饱和增长趋势。5%C_4F_7N/95%CO_2混合气体相对沿面闪络强度为SF_6的70%以上;9%C_4F_7N/91%CO_2的相对绝缘强度为SF_6的80%以上;13%C_4F_7N/87%CO_2的相对绝缘强度为SF_6的90%以上。随着沿面距离的增加,闪络场强基本稳定,而绝缘子直径对沿面闪络电压的影响可以忽略。此外,拟合获得了不同摩尔分数的C_4F_7N/CO_2混合气体的沿面闪络电压经验公式。 展开更多

关键词 c4f7n/co2混合气体 雷电冲击电压 沿面闪络 均匀电场 新型环保绝缘气体

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气相色谱技术在C_4F_7N/CO_2混气灌充设备中的应用 被引量：5

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作者 赫树开 王国江 +2 位作者 樊靖 朱会 曾晓哲 《分析仪器》 CAS 2018年第6期37-40,共4页

建立了利用气相色谱-氢火焰离子化检测器(GC-FID)对RF-40/C_4/PQ型混合灌充装置配制C_4F_7N/CO_2混合气中C_4F_7N定量定性分析的仪器方法。该方法根据已知浓度的C_4F_7N气体利用道尔顿分压定律配备梯度浓度的4个标样,建立外标法定量分... 建立了利用气相色谱-氢火焰离子化检测器(GC-FID)对RF-40/C_4/PQ型混合灌充装置配制C_4F_7N/CO_2混合气中C_4F_7N定量定性分析的仪器方法。该方法根据已知浓度的C_4F_7N气体利用道尔顿分压定律配备梯度浓度的4个标样,建立外标法定量分析的校正曲线。结果表明,曲线线性关系良好,r^2>0.995。重复性实验稳定性高,峰面积及样品浓度均值的RSD均小于0.3%。辅助加热区温度120℃重复性测试时稳定性和准确性最佳,并将该方法对已知浓度的标准样品检测结果与标定浓度比较,数据吻合较好。本方法快速、准确,满足混气灌充设备对不同浓度C_4F_7N/CO_2气体的配气检测需求。 展开更多

关键词 Gc-fID c4f7n/co2混气灌充设备

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环保型C_4F_7N/CO_2混合气体试验平台搭建及绝缘特性分析 被引量：17

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作者 姜旭 霍鹏 +2 位作者 朱会 曹蕤 赵培 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2018年第7期179-183,共5页

环保型C_4F_7N/CO_2混合气体是目前最有潜力替代SF6的绝缘介质。基于如何进行C_4F_7N/CO_2混气和工程应用问题,文中结合72.5kV GIS产品中典型隔离断口结构下的试验样机,搭建了混合气体绝缘试验研究平台,研究了雷电冲击电压下,不同充气... 环保型C_4F_7N/CO_2混合气体是目前最有潜力替代SF6的绝缘介质。基于如何进行C_4F_7N/CO_2混气和工程应用问题,文中结合72.5kV GIS产品中典型隔离断口结构下的试验样机,搭建了混合气体绝缘试验研究平台,研究了雷电冲击电压下,不同充气压力、不同断口开距对气体绝缘性能的影响,并对比分析了20%C4F7N+80%CO2混合气体与相同试验条件下,纯SF6、纯CO2气体的绝缘特性差异。试验及分析结果表明,C_4F_7N/CO_2混合气体的介质恢复需要一定的时间;纯SF6、CO2及C_4F_7N/CO_23种气体的击穿特性与开距、充气压力近似呈线性变化且均呈升高趋势,但C_4F_7N/CO_2混合气体的上升斜率最大;当开距从5 mm增加至15 mm时,0.2 MPa充气压力下,C_4F_7N/CO_2混合气体50%击穿电压值从65.75kV上升至179.88kV;当充气压力为0.15 MPa时,15 mm电极开距下,C_4F_7N/CO_2混合气体50%击穿电压的比纯SF6高35.45kV。 展开更多

关键词 环保型 c4f7n/co2 隔离断口 绝缘试验 试验平台

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