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六氟化硫已被C4F7N/CO2混合气体取代?

文章出处:责任编辑:作者:人气:-发表时间:2019-12-11 14:30:00【

 SF6具有高的介电强度和优良的灭弧性能,广泛应用于各种中高压电气设备中,如气体绝缘开关设备、气体绝缘线路和气体绝缘变压器等。然而,六氟化硫是一种强烈的温室气体,其全球变暖潜能值(GWP)高达23500(100年的时间范围),大气寿命约为3200年。据统计,世界上80%的sf6用于电力工业,目前sf6引起的平衡升温为0.004℃(摄氏度),有明显的上升趋势。2016年签署的《巴黎气候协议》旨在将全球变暖控制在远低于2摄氏度的水平,并“努力”将其限制在1.5摄氏度[5]。据报道,在最坏的排放情况下,今天的SF6减排可能会贡献1.5%的目标。因此,寻找一种能部分或完全替代sf6的环保型气体成为电力工业发展的迫切需要。

 
近两年来,C4F7N被认为是最新一代的绝缘气体之一。C4F7N和SF6的基本性质十分相似。纯C4F7N的绝缘强度是SF 6的两倍,其GWP值仅为2090。C4F7N也是无色、不易燃的,化学稳定性高达700°C左右。在工程应用中,C4F7N因其沸点高,必须与CO2、N2或干空气混合。此外,18-20%C4F7N在CO2气体混合物中的介电强度相当于纯sf6,具有替代sf6的潜力。
 
目前,对C4F7N的绝缘和灭弧性能的研究已取得了具体的成果。Nechmi等人测试了3.7%C4F7N/96.3%CO2混合气体在不同电极结构(平面、平面、球面和棒平面)下的交流击穿电压和雷电冲击电压,研究了C4F7N/CO2混合气体的有效电离系数和临界击穿电场。结果表明,3.7%C4F7N/CO2混合气体适用于高压电器。Hopf等人还研究了C4F7N/CO2混合气体的直流击穿特性。此外,Kieffel等人用420?kV隔离开关研究了4%C4F7N/96%CO2混合气体的开关性能,发现100次操作的平均燃弧时间约为12?ms(低于SF6的典型值15?ms)。从理论上揭示了电弧过程中的分解过程和C4F7N/CO2混合气体的输运特性。
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