不同電場(chǎng)均勻度下CF3I-N2混合氣體工頻擊穿特性試驗(yàn)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(lái)，CF3I及其混合氣體被認(rèn)為是最有潛力替代SF6的絕緣氣體。國(guó)外學(xué)者對(duì)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(duì)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(duì)試驗(yàn)室現(xiàn)有氣體絕緣性能試驗(yàn)裝置的不足，對(duì)試驗(yàn)裝置進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，裝置采用外罐中嵌套內(nèi)罐的方式，提高了試驗(yàn)的可行性和精確

2、性，設(shè)計(jì)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(chǎng)、稍不均勻電場(chǎng)和準(zhǔn)均勻電場(chǎng)。通過(guò)工頻擊穿試驗(yàn)系統(tǒng)地分析了壓強(qiáng)、混合比、電場(chǎng)利用系數(shù)等因素對(duì)CF3I/N2混合氣體工頻擊穿性能的影響，并與SF6/N2混合氣體進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)果表明：純CF3I具有優(yōu)良的自恢復(fù)絕緣性能，純CF3I對(duì)電場(chǎng)的敏感度高于SF6氣體，CF3I在極不均勻電場(chǎng)、稍不均勻電場(chǎng)、準(zhǔn)均勻電場(chǎng)下的工頻擊穿強(qiáng)度分別達(dá)到了SF6的0.76、0.93、1.04倍

3、，而CF3I/N2在三種電場(chǎng)下的工頻擊穿強(qiáng)度分別達(dá)到了SF6/N2的0.88、0.93、0.97倍，電場(chǎng)越均勻，CF3I/N2相對(duì)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(duì)SF6的工頻擊穿強(qiáng)度P值都隨氣壓和CF3I體積分?jǐn)?shù)的增加而增加，氣壓0.3MPa時(shí)，CF3I體積分?jǐn)?shù)為50％的CF3I/N2工頻擊穿性能與同氣壓的純SF6相當(dāng)，從工頻擊穿性能的角度，高CF3I體積分?jǐn)?shù)、高氣壓的CF3I/N2具有更大的應(yīng)用潛

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