直流电压下C_(4)F_(7)N/CO_(2)混合气体中环氧复合绝缘子表面电荷积聚特性

作者：董俊豪; 陈俊鸿; 李金殊; 李文栋; 刘健犇; 邓军波; 张冠军

来源：中国电机工程学报, 2021, 1-12.

• 直流高压
• C4F7N/CO2
• SF6
• 表面电荷积聚
• 气体电离
• 气体传导

SF6中的表面电荷积聚现象已有较多报道，而C4F7N作为目前最受关注的环保型绝缘气体，其混合气体中的表面电荷积聚却报道较少。为了研究直流电压下C4F7N/CO2混合气体中绝缘子表面电荷积聚现象，选择缩比型GIL盆式绝缘子作为实验样品，采用同轴圆柱电极结构，施加直流高压，测量了0.1MPa、0.2MPa和0.3MPa以及5%、10%、15%和20%摩尔含量下C4F7N/CO2混合气体中绝缘子表面电荷分布。实验结果表明，C4F7N/CO2混合气体中表面电荷形态呈现3种分布：高压电极附近不规则形状的同极性电荷注入区、高压电极附近的异极性电荷斑和绝缘子表面云状分布的双极性杂散电荷。在气压升高的过程中，异极性电荷斑增大，注入区范围略有减少，云状电荷逐渐消失。在C4F7N含量升高的过程中，注入区电荷密度显著提升，异极性电荷斑和云状电荷范围也迅速增大。分析认为C4F7N/CO2混合气体对电场更敏感，在绝缘子表面缺陷处加强了气体电离和气体传导，气体侧产生的异极性电荷在法向电场作用下大量沉积在绝缘子表面上。与SF6相比，绝缘子在C4F7N/CO2混合气体中积聚了更多电荷，对于其实际应用，应采取一定的抑制表面电荷措施。

• 单位
  西安交通大学; 中国电力科学研究院有限公司; 电力设备电气绝缘国家重点实验室