C4F7N/CO2/O2混合气体PD作用下气体和固体副产物生成特性

作者：叶凡超; 湛奡; 田双双; 李祎; 肖淞; 张晓星^*

来源：高电压技术, 2023, 49(11): 4507-4516.

DOI：10.13336/j.1003-6520.hve.20231281

• C4F7N/CO2/O2混合气体
• 局部放电
• 气固副产物
• 金属突出物缺陷
• 相容性

C4F7N/CO2/O2混合气体以其优异的环保和绝缘性能成为目前最具潜力替代SF6应用于电力工业的气体绝缘介质。尽管O2的加入可以在一定程度上提升C4F7N/CO2混合气体的绝缘性能和化学稳定性，但O2加入及其体积分数变化对混合气体局部放电(partial discharge,PD)作用下气体和固体副产物生成特性的影响规律尚不清楚。因此通过针–板电极模拟设备内的金属突出物缺陷开展C4F7N/CO2/O2 96 h PD及其分解特性试验。研究发现C4F7N/CO2混合气体中加入体积分数2%～4%的O2可以显著抑制大部分副产物的生成，O2体积分数大于6%时每秒累积放电量和平均放电量急剧增加，导致混合气体分解加剧；C4F7N/CO2/O2在长时间PD作用下板电极表面中心区域出现较为明显的圆环状固体析出物，主要成分包括金属氧化物(CuO)、氟化物(CuF、CFx)、碳氧化合物(CO、CO2)和氮氧化合物(NO、NO2)；体积分数4%的O2加入对PD固体析出物的元素组成及其价态影响较小，但可以一定程度上减少其生成量，混合气体中O2对金属导体的腐蚀作用弱于C4F7N。

• 单位
  武汉大学; 自动化学院; 湖北工业大学