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C4F7N/N2混合气体在极不均匀电场下的局部放电特性 被引量：13
1
作者 张晓星 叶凡超 +3 位作者 张国治 田双双 李祎 张季 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2020年第12期4838-4844,共7页
C4F7N是一种极具应用潜力的SF6替代气体。试验研究了环保型气体绝缘介质C4F7N/N2混合气体的局部放电特性,测试了混合气体的局部放电起始电压并与纯SF6气体进行了对比,探究了混合比、气压对混合气体绝缘性能的影响情况。研究发现含C4F7N2... C4F7N是一种极具应用潜力的SF6替代气体。试验研究了环保型气体绝缘介质C4F7N/N2混合气体的局部放电特性,测试了混合气体的局部放电起始电压并与纯SF6气体进行了对比,探究了混合比、气压对混合气体绝缘性能的影响情况。研究发现含C4F7N2%~12%的C4F7N/N2混合气体的PDIV-、PDIV+随气压的增长而增大,但绝缘性能均弱于相同条件下纯SF6。相同气压下C4F7N/N2混合气体的绝缘性能随混合比的增加而增加;低气压下增加混合比能够显著提升混合气体的绝缘性能,高气压(0.5~0.6 MPa)下混合气体的相对绝缘性能随混合比的增加呈现饱和增长趋势。相关研究成果为C4F7N/N2混合气体的工程应用提供了重要参考。 展开更多
关键词 Sf6替代气体 c4f7n/n2 局部放电 相对绝缘性能
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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
2
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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C4F7N/N2混合气体的分解机理研究 被引量：11
3
作者 傅明利 陈曦 +5 位作者 陈柔伊 王琦 卓然 王邸博 张晓星 李祎 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2020年第7期1-7,共7页
近年来,C4F7N(2,3,3,3-四氟-2-(三氟甲基)-丙腈)凭借优良的绝缘和环保性能得到了替代气体研究领域的广泛关注。目前针对C4F7N混合气体分解特性的研究较少,为明确其分解特性,文中基于ReaxFF分子动力学方法和量子化学DFT理论对C4F7N/N2混... 近年来,C4F7N(2,3,3,3-四氟-2-(三氟甲基)-丙腈)凭借优良的绝缘和环保性能得到了替代气体研究领域的广泛关注。目前针对C4F7N混合气体分解特性的研究较少,为明确其分解特性,文中基于ReaxFF分子动力学方法和量子化学DFT理论对C4F7N/N2混合气体的分解机理进行了研究,同时利用气体绝缘性能测试平台配合气相色谱质谱联用仪对C4F7N/N2混合气体多次工频击穿后的放电分解产物进行了检测。研究发现C4F7N/N2混合气体的主要分解产物有CF4、C2F6、C3F8、CF3CN、C2F4、C3F6和C2F5CN,其中C2F6、CF4及CF3CN的相对含量较高;ReaxFF-MD分子动力学模拟显示CF3,CN,F和C3F7是C4F7N分解形成的4种最为重要的自由基碎片。该研究成果深入揭示了C4F7N/N2混合气体的分解机理,为混合气体的工程应用提供了重要参考。 展开更多
关键词 c4f7n/n2 Reaxff-MD 分解机理 Sf6替代气体
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O2对C4F7N-N2-O2混合气体绝缘和放电分解特性的影响 被引量：16
4
作者 陈琪 张晓星 +3 位作者 李祎 张季 张跃 肖淞 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第3期1028-1036,共9页
由于C4F7N兼具优异的绝缘性能和环保特性,因此得到了国内外替代气体领域研究者的广泛关注。为了探究加入O2后对C4F7N二元混合气体绝缘及分解特性的影响情况,在稍不均匀场条件下对含不同含量(即体积分数)O2的C4F7N-N2-O2混合气体的工频... 由于C4F7N兼具优异的绝缘性能和环保特性,因此得到了国内外替代气体领域研究者的广泛关注。为了探究加入O2后对C4F7N二元混合气体绝缘及分解特性的影响情况,在稍不均匀场条件下对含不同含量(即体积分数)O2的C4F7N-N2-O2混合气体的工频击穿特性和绝缘自恢复性能进行了测试,同时基于气相色谱质谱联用仪(GC-MS)分析了击穿后混合气体的分解产物组成及含量。研究发现,在C4F7N-N2混合气体中加入一定含量的O2能够提高混合气体的工频击穿电压且有效改善混合气体自恢复性能;不含O2的C4F7N-N2混合气体在多次放电击穿后电极表面有黑色物质(碳)析出,而少量O2的加入能够抑制固体物质碳析出;另外,O2的加入促进了混合气体的分解,产生了CO2、COF2等特征产物。随着O2含量的进一步提高,混合气体分解产生的CF4含量显著升高,而C2F6、C3F8等产物含量降低。综合来看,实际工程应用中建议在C4F7N-N2-O2混合气体中加入4%~6%的O2,以达到有效抑制固体物质碳析出的同时提升混合气体的绝缘性能。 展开更多
关键词 Sf6替代气体 c4f7n-n2-O2混合气体 氧气 工频击穿特性 放电分解特性
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SF_6替代气体C_4F_7N-N_2电离特性的稳态汤逊法研究 被引量：16
5
作者 龙云翔 郭立平 +3 位作者 沈震宇 陈成 周文俊 刘伟 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期1064-1070,共7页
为了对C_4F_7N-N_2新型混合气体的电离特性做出评估,搭建了基于稳态汤逊(SST)法的实验平台。通过对电负性气体SF_6和电中性气体N_2的电离系数密度比、吸附系数密度比及有效电离系数密度比的试验研究及与文献报道的试验结果对比,验证了... 为了对C_4F_7N-N_2新型混合气体的电离特性做出评估,搭建了基于稳态汤逊(SST)法的实验平台。通过对电负性气体SF_6和电中性气体N_2的电离系数密度比、吸附系数密度比及有效电离系数密度比的试验研究及与文献报道的试验结果对比,验证了该平台的可靠性。应用SST平台,在20℃和约化电场强度为200～500 Td的条件下,通过对气体非自持放电阶段的pA级电子崩电流的测量,开展了9%C_4F_7N-91%N_2气体和20%C_4F_7N-80%N_2气体的SST试验和电离特性研究,发现20%C_4F_7N-80%N_2的临界绝缘强度为407.43 Td,而9%C_4F_7N-91%N_2的临界绝缘强度为305.93Td。结果表明,在间隙不出现自持放电的情况下,9%C_4F_7N-91%N_2混合气体的临界绝缘强度约为纯SF_6气体的85%,20%C_4F_7N-80%N_2混合气体的临界绝缘强度约为纯SF_6气体的1.15倍,表现出优于纯SF_6的绝缘特性。 展开更多
关键词 c4f7n-n2混合气体 稳态汤逊法 有效电离系数 吸附系数 临界绝缘强度
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