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摘要
近期氟化腈和氟代酮类气体及其混合气体作为潜在的SF6替代气体受到关注。为此针对C4F7N和C5F10O与CO2混合气体的绝缘性能及其作为绝缘介质应用时的配比、压力等的选取问题开展了详细的理论研究。首先,基于已报道的C4F7N和C5F10O液化温度数据,通过拟合得到了两种气体的Antoine特性常数;然后,将Antoine蒸汽压方程和汽液平衡基本定律相结合,研究了C4F7N和C5F10O与CO2混合气体的饱和蒸气压特性,讨论了这两种混合气体在不同温度限制下的应用方案;最后,利用文献报道的实验数据,计算得到了C4F7N和C5F10O与CO2混合气体的临界击穿场强数据,进而结合饱和蒸气压特性研究了两种环保混合气体的绝缘性能及其应用的可行性。研究结果表明:C4F7N-CO2混合气体在讨论的3种温度(-5℃、-15℃和-25℃)限制下所能达到的绝缘强度明显高于C5F10O-CO2混合气体,采取适当混合比的C4F7N-CO2混合气体能满足当前电力设备应用所需的环境温度要求,且绝缘性能较好,全球变暖潜能值(global warming potential,GWP)较低。如在-25℃温度限制下,5%C4F7N-95%CO2混合气体约在0.65 MPa时可达到0.5 MPa下SF6气体的绝缘强度,C4F7N摩尔分数低于20%的C4F7N-CO2混合气体GWP值低于850。
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