不同電場均勻度下CF3I-N2混合氣體工頻擊穿特性試驗研究.pdf

1、科研人員一直致力于尋找一種可以替代 SF6的環(huán)境友好氣體，近年來，CF3I及其混合氣體被認為是最有潛力替代SF6的絕緣氣體。國外學者對CF3I及其混合氣體的擊穿性能的研究總體還不夠全面，研究主要集中在純CF3I及常壓下混合氣體方面，對考慮多影響因素的CF3I及其混合氣體的工頻擊穿特性還缺乏系統(tǒng)的研究。
　　本文針對試驗室現(xiàn)有氣體絕緣性能試驗裝置的不足，對試驗裝置進行了重新設計，裝置采用外罐中嵌套內罐的方式，提高了試驗的可行性和精確

2、性，設計了針-板、半球頭棒-板、球-球三種電極模型，分別模擬極不均勻電場、稍不均勻電場和準均勻電場。通過工頻擊穿試驗系統(tǒng)地分析了壓強、混合比、電場利用系數(shù)等因素對CF3I/N2混合氣體工頻擊穿性能的影響，并與SF6/N2混合氣體進行對比分析，結果表明：純CF3I具有優(yōu)良的自恢復絕緣性能，純CF3I對電場的敏感度高于SF6氣體，CF3I在極不均勻電場、稍不均勻電場、準均勻電場下的工頻擊穿強度分別達到了SF6的0.76、0.93、1.04倍

3、，而CF3I/N2在三種電場下的工頻擊穿強度分別達到了SF6/N2的0.88、0.93、0.97倍，電場越均勻，CF3I/N2相對SF6/N2混合氣體的工頻擊穿特性越優(yōu)異；總體而言，CF3I/N2相對SF6的工頻擊穿強度P值都隨氣壓和CF3I體積分數(shù)的增加而增加，氣壓0.3MPa時，CF3I體積分數(shù)為50％的CF3I/N2工頻擊穿性能與同氣壓的純SF6相當，從工頻擊穿性能的角度，高CF3I體積分數(shù)、高氣壓的CF3I/N2具有更大的應用潛

4、力。
　　本文提出使用協(xié)同效應指數(shù) C值判定混合氣體協(xié)同效應類型及協(xié)同效應強弱的定量分析方法，CF3I/N2在極不均勻電場下總體呈正協(xié)同效應，協(xié)同效應明顯優(yōu)于C值為0.27的SF6/N2，彌補了純CF3I在極不均勻電場下絕緣性能弱于SF6的劣勢，使得CF3I/N2混合氣體比純CF3I更具有應用價值。CF3I/N2混合氣體在稍不均勻電場、準均勻電場下的協(xié)同效應指數(shù)分別為0.22、0.34，均表現(xiàn)為協(xié)同效應，稍弱于C值為0.20、0.