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C_(4)F_(7)N/CO_(2)及其分解气体与环氧树脂的相容特性分析 被引量：1
1
作者 段竣然 颜湘莲 +4 位作者 高克利 刘伟 秦明辉 韩冬 张国强 《电工技术学报》 北大核心 2025年第3期890-899,共10页
全氟异丁腈(C_(4)F_(7)N)混合气体绝缘电气设备正处于研发与小规模应用阶段,设备气固材料的相容性是普遍关注的问题之一。该文以氦气(He)为对照组,以气体绝缘电气设备常用的固体绝缘材料双酚A型环氧树脂为研究对象,开展了70℃和100℃条... 全氟异丁腈(C_(4)F_(7)N)混合气体绝缘电气设备正处于研发与小规模应用阶段,设备气固材料的相容性是普遍关注的问题之一。该文以氦气(He)为对照组,以气体绝缘电气设备常用的固体绝缘材料双酚A型环氧树脂为研究对象,开展了70℃和100℃条件下为期28天的相容性热加速试验。从气体组分、固体表面形貌、表面化学性质、玻璃化转变温度等方面评价了C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体及其分解气体两种气氛与双酚A型环氧树脂材料的相容特性。结合α-Al_(2)O_(3)掺杂微粒与环氧树脂基体的界面区理论,分析了环氧树脂试样电学性能的变化规律。研究结果表明,综合考虑气体与固体的相互作用,C_(4)F_(7)N/CO_(2)及其分解气体与双酚A型环氧树脂具有良好的气固相容性。 展开更多
关键词 c_(4)f_(7)n cO_(2) 分解气体 双酚A型环氧树脂 气固相容性
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O_(2)和温度对C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体热分解影响机理研究 被引量：1
2
作者 叶凡超 湛奡 +3 位作者 田双双 李祎 肖淞 张晓星 《绝缘材料》 北大核心 2025年第2期46-54,共9页
C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)混合气体是目前具有潜力的可替代SF_(6)的环保型气体绝缘介质之一。目前针对外加缓冲气体O_(2)及其含量变化对C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)分解特性的影响机理研究较少。本文基于反应分子动力学(ReaxFF-MD)方法,... C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)混合气体是目前具有潜力的可替代SF_(6)的环保型气体绝缘介质之一。目前针对外加缓冲气体O_(2)及其含量变化对C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)分解特性的影响机理研究较少。本文基于反应分子动力学(ReaxFF-MD)方法,通过构建C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)混合气体反应体系模型,开展了不同O_(2)含量和温度下C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)混合气体的热分解过程模拟,分析了其主要反应路径、产物组成及生成速率等。结果表明:C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)混合气体热分解主要生成CF_(3)、CF_(2)、CF、F、CN和C_(2)F_(5)等粒子,其中CF_(2)和CN的生成量最高,其次是CF_(3)和F。尽管C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体中加入O_(2)会使C_(4)F_(7)N的初始分解时间缩短,但是可以有效减少C_(4)F_(7)N的分解量和大部分粒子的生成量,尤其在O_(2)体积分数为6%时C_(4)F_(7)N分解量最少。当O_(2)体积分数为0%~4%时,反应体系中主要分解反应的反应速率减小,而当O_(2)体积分数大于8%时,反应速率增大。当模拟温度高于2600 K时,C_(4)F_(7)N的初始分解时间显著缩短,分解粒子的生成速率加快。研究结论为C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)的应用配比优化及其设备运维诊断提供了理论基础。 展开更多
关键词 c_(4)f_(7)n/cO_(2)/O_(2)混合气体 反应分子动力学 热分解机理 混合气体配比
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微水对C_(4)F_(7)N气体分解产物生成速率的影响
3
作者 崔光凯 徐焱 +4 位作者 王璁 屠幼萍 陈庚 樊若岑 郑重 《绝缘材料》 北大核心 2025年第2期39-45,共7页
为了探索微水存在条件下全氟异丁腈(C_(4)F_(7)N)气体分解产物的生成机制,本文对微水参与反应时C_(4)F_(7)N气体的分解过程以及分解后重组的过程进行研究,基于密度泛函理论和过渡态理论计算得到C_(4)F_(7)N气体在微水参与反应条件下的... 为了探索微水存在条件下全氟异丁腈(C_(4)F_(7)N)气体分解产物的生成机制,本文对微水参与反应时C_(4)F_(7)N气体的分解过程以及分解后重组的过程进行研究,基于密度泛函理论和过渡态理论计算得到C_(4)F_(7)N气体在微水参与反应条件下的热力学参数以及部分特征产物的生成路径和生成速率。结果表明:在微水参与反应时,C_(4)F_(7)N气体分解所需的活化能低于干燥C_(4)F_(7)N气体分解所需的能量,微水的存在使C_(4)F_(7)N气体更容易分解。C_(4)F_(7)N气体分解产物中CHF3气体的反应速率常数较大,化学性质稳定且具有可检性,可以作为微水存在条件下C_(4)F_(7)N气体分解的特征产物。 展开更多
关键词 全氟异丁腈(c_(4)f_(7)n) 微水 热力学参数 反应速率常数
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电极材料对C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体电晕放电分解特性的影响
4
作者 王浩 颜湘莲 +3 位作者 韩冬 姚尧 马德英 刘晓波 《绝缘材料》 北大核心 2025年第2期32-38,共7页
全氟异丁腈(C_(4)F_(7)N)的环保和绝缘性能优良,是替代SF_(6)气体的主流环保气体。本文首先利用针-板电极对C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体开展了一系列工频交流电晕放电实验,然后基于气相色谱-质谱仪分析了不同电极材料(不锈钢、铝和黄铜... 全氟异丁腈(C_(4)F_(7)N)的环保和绝缘性能优良,是替代SF_(6)气体的主流环保气体。本文首先利用针-板电极对C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体开展了一系列工频交流电晕放电实验,然后基于气相色谱-质谱仪分析了不同电极材料(不锈钢、铝和黄铜)和施加电压对C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体分解特性的影响。结果表明:C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体特征分解气体的含量随施加电压的升高而增大,且受金属材料化学活性的影响明显,其中铝电极下的分解产物总量最高。特征分解气体含量比值c[C_(2)F_(6)]/c[CF_(4)]和v[C_(2)F_(4)]/v[C_(3)F_(6)]对电极材料和电晕放电程度具有较好的识别度。 展开更多
关键词 c_(4)f_(7)n/cO_(2)混合气体 电晕放电 分解特性 电极材料 特征气体
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不同比例的C_(4)F_(7)N-CO_(2)混合气体结构及稳定性理论研究
5
作者 郑渊渊 李丹 +1 位作者 王昆 程龙玖 《安徽大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期82-89,共8页
六氟化硫(SF_(6))因其优异的绝缘性能广泛应用于高压电器设备,但其强温室效应促使寻找环保替代气体成为研究热点.全氟异丁腈(C_(4)F_(7)N)因其高绝缘强度和较低的全球增温潜势(GWP)被视为潜在替代品,但其液化温度较高,需与缓冲气体(如CO... 六氟化硫(SF_(6))因其优异的绝缘性能广泛应用于高压电器设备,但其强温室效应促使寻找环保替代气体成为研究热点.全氟异丁腈(C_(4)F_(7)N)因其高绝缘强度和较低的全球增温潜势(GWP)被视为潜在替代品,但其液化温度较高,需与缓冲气体(如CO_(2))混合使用.笔者通过密度泛函理论(DFT)和蒙特卡洛方法,构建了1∶1~1∶10比例的C_(4)F_(7)N-CO_(2)混合气体模型,并分析了其结构稳定性与绝缘性能.结果表明,C_(4)F_(7)N-CO_(2)混合比例为1∶9时,晶体带隙最大(7.56 eV),绝缘性能最优,且热稳定性显著提升.CO_(2)的加入通过降低C_(4)F_(7)N分子中C—F和C≡N键的电子占据态能级,抑制了其分解反应.研究结果为C_(4)F_(7)N-CO_(2)混合气体在高压绝缘设备中的实际应用提供了理论依据.反应模型不仅为我们提供了空气中绝热气体的活性,还提供了基于密度泛函理论方法和第一性原理动力学模拟分子的解离过程中气体混合物的详细相互作用机制. 展开更多
关键词 c_(4)f_(7)n-cO_(2) 蒙特卡洛方法 car-Parrinello分子动力学 分解特性 Sf_(6)替代气体
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基于126 kV共箱型GIL的空气和C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体温升特性研究
6
作者 李端姣 孙文星 +1 位作者 陈宇慧 胡晓光 《绝缘材料》 北大核心 2025年第7期143-150,共8页
气体绝缘输电线路(GIL)的温升特性决定了其通流容量,为掌握全氟异丁腈(C_(4)F_(7)N)混合气体和干燥空气这两类典型环保绝缘气体的温升特性,对126 kV三相共箱型气体绝缘输电线路的温升过程进行仿真,根据仿真结果建立温升试验平台,开展了... 气体绝缘输电线路(GIL)的温升特性决定了其通流容量,为掌握全氟异丁腈(C_(4)F_(7)N)混合气体和干燥空气这两类典型环保绝缘气体的温升特性,对126 kV三相共箱型气体绝缘输电线路的温升过程进行仿真,根据仿真结果建立温升试验平台,开展了不同气体介质、不同通流等条件下的温升试验。结果表明:在相同通流条件下,C4F7N/CO_(2)混合气体与干燥空气在典型应用参数下的温升接近,但均高于SF6气体的温升;当通流为3 150 A时,充入C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体与干燥空气均可满足设备温升不超过75 K的要求,但当通流为3 465 A时,充入C4F7N/CO_(2)混合气体与干燥空气均无法满足设备温升要求;同时还发现,分别充入3种气体时B相温升均高于A、C相,符合仿真结果和热对流过程,说明在126 kV三相共箱型GIL的温升设计中需要重点考虑B相导体的最高温升。 展开更多
关键词 环保型气体绝缘输电线路 环保绝缘气体 温升特性 c_(4)f_(7)n/cO_(2)混合气体 干燥空气
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新型环保绝缘气体C_(4)F_(7)N/CO_(2)的制备及检测研究 被引量：5
7
作者 唐晓杰 张荣伟 +5 位作者 李龙 戴坚宇 何涛 曾晓哲 宁帅官 王腾辉 《绝缘材料》 CAS 北大核心 2024年第6期102-107,共6页
为了进一步探究C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体在高压电气设备中的应用潜能,本研究搭建C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体制备系统,采用分压法制备了C_(4)F_(7)N体积分数不同的C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体。建立了气相色谱-氢火焰离子化检测器(GC... 为了进一步探究C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体在高压电气设备中的应用潜能,本研究搭建C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体制备系统,采用分压法制备了C_(4)F_(7)N体积分数不同的C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体。建立了气相色谱-氢火焰离子化检测器(GC-FID)检测方法,针对C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体制备过程中检测质量难以控制的问题,基于流体力学及有限元分析,开展不同C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体的热驱动扩散模拟实验。结果表明:C_(4)F_(7)N体积分数为2%、5%、10%时C_(4)F_(7)N/CO_(2)气体浓度扩散平衡的时间分别为4775、6600、8800 s,C_(4)F_(7)N气体浓度扩散平衡的时间分别为94、122、158 min。3种C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体分别在配制100、125、160 min后进行质量检测及应用,可达到良好的质量控制效果。 展开更多
关键词 物理特性 分压法 Gc-fID c_(4)f_(7)n/cO_(2) 流体力学 扩散特性
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考虑离子动力学的C_(4)F_(7)N放电模型及群参数研究
8
作者 郝迈 张博雅 +1 位作者 刘沛琼 李兴文 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第11期4493-4502,I0031,共11页
为揭示C_(4)F_(7)N中电子解吸附等复杂离子动力学过程对放电特性的影响,以突破现有仅考虑电离与吸附过程的电子动力学模型在高气压条件下的适用性局限,该文首先在宽范围的约化场强和多个气压条件下进行C_(4)F_(7)N的脉冲汤逊实验,通过... 为揭示C_(4)F_(7)N中电子解吸附等复杂离子动力学过程对放电特性的影响,以突破现有仅考虑电离与吸附过程的电子动力学模型在高气压条件下的适用性局限,该文首先在宽范围的约化场强和多个气压条件下进行C_(4)F_(7)N的脉冲汤逊实验,通过对实验波形的分析,建立考虑离子动力学的C_(4)F_(7)N放电模型;接着,建立考虑离子动力学的C_(4)F_(7)N电子崩时空发展理论模型,并结合遗传算法拟合电流波形,得到C_(4)F_(7)N在60 Pa~5 kPa范围内的反应速率系数;最后,提出一种考虑离子动力学的有效电离速率系数计算方法,并重新评估C_(4)F_(7)N的绝缘性能。结果表明,考虑离子动力学过程的模型能更准确反映C_(4)F_(7)N绝缘特性。 展开更多
关键词 脉冲汤逊实验 离子动力学 电子群参数 七氟异丁腈(c_(4)f_(7)n) 临界击穿场强
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基于NDIR技术的微量环保绝缘气体C_(4)F_(7)N检测
9
作者 刘伟 刘子恩 +3 位作者 梁颂冰 严进 朱正宜 张引 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期135-140,162,共7页
C_(4)F_(7)N混合气体由于其优异的绝缘性能和更低的温室效应被认为是一种优异的替代SF_(6)的环保绝缘气体,C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体绝缘设备已被逐渐推广和使用。由于混合气体的绝缘性能与C_(4)F_(7)N的体积分数有关,通过对混合气体... C_(4)F_(7)N混合气体由于其优异的绝缘性能和更低的温室效应被认为是一种优异的替代SF_(6)的环保绝缘气体,C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体绝缘设备已被逐渐推广和使用。由于混合气体的绝缘性能与C_(4)F_(7)N的体积分数有关,通过对混合气体中微量C_(4)F_(7)N的检测,可以对C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体电气设备的绝缘状态进行有效评估。文中通过红外光谱平台,确定了C_(4)F_(7)N的红外光谱信息通过对C_(4)F_(7)N体积分数为100~2 000μL/L的C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体检测,确定了微量C_(4)F_(7)N的最佳检测波段。搭建了基于NDIR技术的微量C_(4)F_(7)N检测平台,测量通道滤光片为7.9μm,实现了对12.6~52.5μL/L的微量C_(4)F_(7)N定量检测,C_(4)F_(7)N气体体积分数与反演信号值的线性拟合系数R^(2)为0.989,最大绝对误差为0.107。研究成果为C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体绝缘设备的绝缘状态评估提供了一种可行方案。 展开更多
关键词 c_(4)f_(7)n/cO_(2) 环保绝缘气体 红外光谱 nDIR 微量c_(4)f_(7)n
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环保绝缘气体C_(4)F_(7)N的小鼠急性吸入毒性研究
10
作者 刘伟 宋玉梅 +3 位作者 张晓星 田双双 袁子安 刘伟豪 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期27-32,共6页
C_(4)F_(7)N混合气体是一种被广泛关注的环保型气体绝缘介质。为了确保C_(4)F_(7)N混合气体在电力工业中的应用安全,需要对C_(4)F_(7)N混合气体的急性吸入毒性进行深入评估。文中基于小鼠4 h急性吸入C_(4)F_(7)N气体实验结果,揭示小鼠... C_(4)F_(7)N混合气体是一种被广泛关注的环保型气体绝缘介质。为了确保C_(4)F_(7)N混合气体在电力工业中的应用安全,需要对C_(4)F_(7)N混合气体的急性吸入毒性进行深入评估。文中基于小鼠4 h急性吸入C_(4)F_(7)N气体实验结果,揭示小鼠暴露于C_(4)F_(7)N气体后所表现出的症状和存活小鼠的机体恢复特性。结果显示,C_(4)F_(7)N气体的半数致死浓度(LC_(50))为1 270μL/L(4 h,小鼠)。结合体重变化和血液检测结果,发现1 000μL/L体积分数C_(4)F_(7)N染毒4 h后存活的小鼠在14天的观察期过后可以恢复到正常状态。相关结果系统评估了C_(4)F_(7)N气体的急性吸入毒性,为其工程应用提供了重要参考。 展开更多
关键词 c_(4)f_(7)n Lc_(50) 小鼠 急性毒性
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环保绝缘介质C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体密度在线监测研究
11
作者 谢成 邵先军 +1 位作者 丁五行 王鑫 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期141-147,共7页
C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合绝缘气体的密度是决定其绝缘性能的重要因素,因此对C_(4)F_(7)N混合气体密度的实时监测尤为重要。C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体的温度—压力特性是研究其密度监测和校验的基础。因此,文中主要研究了不同混合比例C_... C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合绝缘气体的密度是决定其绝缘性能的重要因素,因此对C_(4)F_(7)N混合气体密度的实时监测尤为重要。C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体的温度—压力特性是研究其密度监测和校验的基础。因此,文中主要研究了不同混合比例C_(4)F_(7)N/CO_(2)气体在0.12 MPa密度下的温度—压力特性,并与理想气体状态方程和SF_(6)气体状态方程的理论计算结果进行比较,误差均在±1%以内。实验证明,在0.12 MPa的低密度下,不同混合比例的C_(4)F_(7)N/CO_(2)气体特性近似符合理想气体状态方程。在对密度检测精度要求不高的场合,可以安装传统的SF_(6)气体密度继电器进行C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体密度监测。根据C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体的温度—压力特性,可以研制C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体密度在线监测装置及其校验仪器。 展开更多
关键词 c_(4)f_(7)n/cO_(2)混合气体 温度—压力特性 密度在线监测
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SF_(6)替代气体C_(4)F_(7)N/CO_(2)喷口灭弧性能分析
12
作者 李静 荐雯 +1 位作者 曹云东 王成丽 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期92-98,共7页
近几年,C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体因为较低的温室效应和优异的绝缘性能受到广泛关注,但是C_(4)F_(7)N的电弧分断性能实验昂贵、费时,所以文中以SF_(6)和C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体为研究对象,建立了在固定开距直流电源条件下的电弧... 近几年,C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体因为较低的温室效应和优异的绝缘性能受到广泛关注,但是C_(4)F_(7)N的电弧分断性能实验昂贵、费时,所以文中以SF_(6)和C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体为研究对象,建立了在固定开距直流电源条件下的电弧模型。通过电弧累计能量和电导的计算结果分析SF_(6)和C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体的灭弧性能,通过对径向温度、物性参数的分析和能量运输的计算分析SF_(6)和C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体的换热机理研究。结果表明,C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体的电弧特性比较接近SF_(6)气体,可以通过适当提高气压和C_(4)F_(7)N气体占比来提高C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体的灭弧性能,C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体的能量交换方式也和SF_(6)气体比较接近,说明C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体有较好的灭弧性能,为其在SF_(6)替代气体断路器的应用提供参考。 展开更多
关键词 Sf_(6)替代气体 电弧 c_(4)f_(7)n/cO_(2)混合气体 物性参数
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全氟异丁腈(C_(4)F_(7)N)混合气体研究进展综述
13
作者 林莘 陈圣 +2 位作者 高克利 张佳 李爽 《沈阳工业大学学报》 CAS 北大核心 2024年第5期541-556,共16页
全氟异丁腈(C_(4)F_(7)N)作为一种潜在SF 6替代气体,近年来备受电力行业关注。介绍了SF 6环保替代技术路线和发展现状,归纳了C_(4)F_(7)N混合气体的放电参数测量和流注放电仿真研究进展,分析了气隙、沿面绝缘以及局部放电性能,剖析了C_(... 全氟异丁腈(C_(4)F_(7)N)作为一种潜在SF 6替代气体,近年来备受电力行业关注。介绍了SF 6环保替代技术路线和发展现状,归纳了C_(4)F_(7)N混合气体的放电参数测量和流注放电仿真研究进展,分析了气隙、沿面绝缘以及局部放电性能,剖析了C_(4)F_(7)N混合气体的灭弧性能、放电后的分解产物特性以及与固体材料的相容性,并概述了其应用情况,总结了C_(4)F_(7)N混合气体替代SF_(6)气体存在的问题,提出了未来需要研究和关注的重点。 展开更多
关键词 c_(4)f_(7)n混合气体 绝缘性能 气体放电 灭弧性能 放电分解
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C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体自由燃弧特性仿真研究 被引量：1
14
作者 李爽 理乐 +3 位作者 陈圣 毕海涛 林莘 庚振新 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期11-19,共9页
目前电力行业中采用C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体作为绝缘介质替代SF_(6)的可推广性较高,但对其灭弧性能的研究仍有待深入。文中基于磁流体动力学(MHD)理论模拟了棒—棒电极间隙的自由燃弧动态过程,计算了0.6 MPa的C_(4)F_(7)N/CO_(2)混... 目前电力行业中采用C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体作为绝缘介质替代SF_(6)的可推广性较高,但对其灭弧性能的研究仍有待深入。文中基于磁流体动力学(MHD)理论模拟了棒—棒电极间隙的自由燃弧动态过程,计算了0.6 MPa的C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体(C_(4)F_(7)N占比分别为7%、10%、20%)和SF_(6)的电弧伏安特性。研究结果表明:C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体在轴向的扩散能力强于SF_(6)气体;与C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体相比,SF_(6)气体的燃弧温度更低,增大C_(4)F_(7)N的比例可降低燃弧温度;在燃弧过程中SF_(6)气体的电弧电压最低,增加C_(4)F_(7)N的比例对降低混合气体的电弧电压效果明显。 展开更多
关键词 c_(4)f_(7)n/cO_(2)混合气体 Sf_(6)替代气体 MHD 自由燃弧
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C_(4)F_(7)N-CO_(2)混合气体多次放电后的绝缘性能劣化研究 被引量：2
15
作者 唐炳南 田增耀 +1 位作者 郭晓雪 赵虎 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期71-77,共7页
C_(4)F_(7)N气体由于具有优良的绝缘性能,作为典型的SF_(6)替代气体受到本领域广泛关注。文中针对C_(4)F_(7)N-CO_(2)混合气体多次击穿放电后的性能劣化现象,在针板电极下开展了不同配比条件下C_(4)F_(7)N-CO_(2)混合气体的工频电压击... C_(4)F_(7)N气体由于具有优良的绝缘性能,作为典型的SF_(6)替代气体受到本领域广泛关注。文中针对C_(4)F_(7)N-CO_(2)混合气体多次击穿放电后的性能劣化现象,在针板电极下开展了不同配比条件下C_(4)F_(7)N-CO_(2)混合气体的工频电压击穿试验,并利用气相色谱质谱联用仪来检测混合气体多次击穿放电后的分解物。通过研究发现:C_(4)F_(7)N-CO_(2)混合气体多次击穿电压会出现劣化现象,此外,随着C_(4)F_(7)N-CO_(2)混合气体击穿次数增多,分解产物六氟乙烷C_(2)F_(6)明显增多,其他几种杂质的含量相对较少,CF_(2)=CFCN、CF_(3)CHFCN、CF_(3)CH(CF_(3))CN的含量也随之增多,与之对应的,C_(4)F_(7)N含量有所降低。 展开更多
关键词 c_(4)f_(7)n-cO_(2)混合气体 绝缘性能 分解特性 性能劣化
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冲击电弧作用下C_(4)F_(7)N/CO_(2)气体灭弧性能仿真分析 被引量：2
16
作者 吴东 陈文贵 《电力工程技术》 北大核心 2024年第2期179-188,共10页
C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体是目前最有潜力替代SF 6的气体之一。为了探讨C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体的灭弧能力,文中根据电弧能量平衡理论,建立电弧能量平衡方程组,获取管道内部超压随时间的变化规律。同时,基于磁流体动力学模型,使用... C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体是目前最有潜力替代SF 6的气体之一。为了探讨C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体的灭弧能力,文中根据电弧能量平衡理论,建立电弧能量平衡方程组,获取管道内部超压随时间的变化规律。同时,基于磁流体动力学模型,使用COMSOL Multiphysics软件建立压爆气流防雷间隙灭弧结构的二维磁流体模型,在雷电流幅值为4 kA的条件下,对管道内不同比例C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体在冲击电弧作用下的熄弧特性进行仿真分析。基于上述方法,结合电弧能量平衡理论,分析模型中电导率、速度以及压强的变化规律。与理论结果对比分析得出:同一工况条件下,20%C_(4)F_(7)N/80%CO_(2)的灭弧性能较优,其次为10%C_(4)F_(7)N/90%CO_(2)与5%C_(4)F_(7)N/95%CO_(2),并且熄弧时间符合气吹灭弧的要求。 展开更多
关键词 c_(4)f_(7)n/cO_(2)混合气体 灭弧性能 电弧能量平衡理论 磁流体动力学模型 冲击电弧 熄弧时间
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C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)混合气体近区故障开断性能研究
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作者 赵启 刘绍勇 +3 位作者 罗金文 王子寒 王海斌 殷晓刚 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期85-91,共7页
六氟化硫(SF_(6))气体因其具有优良的绝缘与灭弧性能,现已广泛应用于电力设备中,但由于其具有强温室效应,随着全球变暖问题的日益严重,急需寻找能够替代SF_(6)的新型环保气体。其中,全氟异丁腈(C_(4)F_(7)N)具有优异的绝缘性能,有良好... 六氟化硫(SF_(6))气体因其具有优良的绝缘与灭弧性能,现已广泛应用于电力设备中,但由于其具有强温室效应,随着全球变暖问题的日益严重,急需寻找能够替代SF_(6)的新型环保气体。其中,全氟异丁腈(C_(4)F_(7)N)具有优异的绝缘性能,有良好的工程应用前景,然而目前尚无针对C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)混合气体断路器的近区故障开断特性研究。文中针对126 k V/3 150 A/40 k A柱式C_(4)F_(7)N混合气体断路器的近区故障开断性能进行研究,对比了断路器充入C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)混合气体、CO_(2)/O_(2)混合气体和SF_(6)气体在不同电流过零时电流下降率(di/dt)下的近区故障开断性能。L90近区故障开断实验结果显示,在相同条件下SF_(6)气体表现出最佳的开断性能,能够在较宽的燃弧时间窗口内稳定开断实验电流。0.7 MPa的C_(4)F_(7)N/CO_(2)/O_(2)混合气体和CO_(2)/O_(2)混合气体在di/dt=12 A/μs条件下的开断表现与0.5 MPa的SF_(6)气体在di/dt=20 A/μs条件下的开断表现接近。基于实验结果提出了灭弧室结构的改进方案,并进行了实验验证文中的研究为C_(4)F_(7)N混合气体断路器的开发与设计提供了参考。 展开更多
关键词 Sf_(6)替代气体 c_(4)f_(7)n 混合气体 近区故障 开断性能
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13X分子筛对C_(4)F_(7)N混合气体碳氟分解产物吸附性能研究
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作者 杨景刚 丁然 +5 位作者 赵科 高山 肖焓艳 卞超 田双双 王毅 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期20-26,共7页
环保绝缘气体C_(4)F_(7)N具有优异的绝缘性能,与缓冲气体CO_(2)混合后具有在气体绝缘设备中运用的潜力。选择合适吸附材料对C_(4)F_(7)N混合气体分解产物吸附处理,可保证环保绝缘气体设备的安全稳定运行。文中通过气体吸附实验探究了13... 环保绝缘气体C_(4)F_(7)N具有优异的绝缘性能,与缓冲气体CO_(2)混合后具有在气体绝缘设备中运用的潜力。选择合适吸附材料对C_(4)F_(7)N混合气体分解产物吸附处理,可保证环保绝缘气体设备的安全稳定运行。文中通过气体吸附实验探究了13X分子筛对C_(4)F_(7)N混合气体主要4种碳氟分解产物的吸附性能,并分析其对主要气体C_(4)F_(7)N和CO_(2)体积分数的影响。通过观测吸附实验后各碳氟分解产物体积分数变化,进而对13X分子筛关于开断实验后的混合气体吸附性能进行评估。实验结果表明13X分子筛对C_(3)F_(6)和C_(3)F_(8)有较强吸附性能,吸附效率高达89%以上,但对C_(2)F_(6)和CF_(4)吸附能力较差,CF_(4)吸附效果不明显另外,实验后主气成分C_(4)F_(7)N和CO_(2)的体积分数会受到一定影响。混合气体吸附实验中,13X分子筛对C_(3)F_(6)和C_(3)F_(8)表现出一定的吸附能力,但没有单一气体吸附效率高,可以通过增加分子筛的使用量来吸附处理混合气体中C_(3)F_(6)和C_(3)F_(8)分解产物。 展开更多
关键词 c_(4)f_(7)n混合气体 碳氟分解产物 13X分子筛 气体吸附实验
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基于可调谐激光技术的C_(4)F_(7)N气体中微水含量检测装置的研制
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作者 张星宇 王延伟 +2 位作者 安义岩 刘海波 刘晓波 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期238-244,共7页
C_(4)F_(7)N气体是一种代替SF6的新型电气设备环保绝缘气体。C_(4)F_(7)N气体作为绝缘气体在高压设备中使用时,与SF6设备具有类似的问题,气体的质量影响着设备的正常运行。尤其当C_(4)F_(7)N气体中水分含量超标时,极易引起设备放电降低... C_(4)F_(7)N气体是一种代替SF6的新型电气设备环保绝缘气体。C_(4)F_(7)N气体作为绝缘气体在高压设备中使用时,与SF6设备具有类似的问题,气体的质量影响着设备的正常运行。尤其当C_(4)F_(7)N气体中水分含量超标时,极易引起设备放电降低设备绝缘性能等问题的出现。因此研发针对使用C_(4)F_(7)N气体的运维检测设备就显得尤为重要。文中主要研究可调谐激光红外吸收光谱法对C_(4)F_(7)N中微水含量的定量检测技术。研究了可调谐激光的光谱理论、谐波检测原理和水分的红外吸收特性,介绍了在C_(4)F_(7)N为背景气体的情况下对微水检测精度的影响。其次对TDLAS结构设计、硬件设计及选型进行了介绍。选用DFB激光器,设计制作光电转换模块、光源驱动模块、红外多次反射池以及电路和软件部分,研制出可调谐激光基于C_(4)F_(7)N气体中微水检测装置,去除干扰组分影响,提高微水检测精度,可检测至1μL/L的低限值。装置性能检测结果表明,满足标准要求,定量检测微水准确性高,有利于正确判断设备运行状态。 展开更多
关键词 c_(4)f_(7)n微水检测 TDLAS 环保气体
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环保绝缘气体C_(4)F_(7)N研究及应用进展Ⅱ:相容性、安全性及设备研发 被引量：27
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作者 李祎 张晓星 +3 位作者 傅明利 肖淞 唐炬 田双双 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第21期4567-4579,共13页
研发新一代环保型气体绝缘设备以推进输配电装备制造业绿色升级,符合构建清洁低碳能源体系的战略需求。该文在环保绝缘气体全氟异丁腈(C_(4)F_(7)N)研究及应用进展Ⅰ的基础上,重点关注与C_(4)F_(7)N应用层面相关特性的研究进展。首先,... 研发新一代环保型气体绝缘设备以推进输配电装备制造业绿色升级,符合构建清洁低碳能源体系的战略需求。该文在环保绝缘气体全氟异丁腈(C_(4)F_(7)N)研究及应用进展Ⅰ的基础上,重点关注与C_(4)F_(7)N应用层面相关特性的研究进展。首先,总结了目前针对C_(4)F_(7)N与金属、非金属材料相容性的研究进展,评估C_(4)F_(7)N气体-固体材料界面稳定性;其次,分析C_(4)F_(7)N及其混合气体生物安全性参数,提出应用安全防护建议;最后,综述目前国内外C4F7N混合气体绝缘输配电设备的研发及应用情况,展望了环保绝缘气体目前存在的主要问题以及未来的发展趋势。 展开更多
关键词 环保绝缘气体 c_(4)f_(7)n混合气体 材料相容性 生物安全性 设备研发
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