典型放电缺陷下的C₄F₇N/CO₂分解特性

作者：刘伟; 韩冬; 朱姗; 曹骏

来源：高电压技术, 2023, 49(11): 4498-4506.

DOI：10.13336/j.1003-6520.hve.20221898

• C4F7N/CO2混合气体
• 分解特性
• 电晕放电
• 火花放电
• 沿面放电

C4F7N的分解特性关系到气体绝缘电气设备的绝缘性能、缓冲气体选择、固体材料的选择等，也可为电气设备的故障识别提供参考依据。为此，首先利用量子化学方法计算分析了C4F7N的解离路径及主要分解物的形成。随后，以C4F7N/CO2混合气体为研究对象，实施了电晕放电、火花放电、悬浮放电等典型缺陷，定性、定量分析了混合比例、施加电压等因素对分解产物种类和含量的影响。C4F7N的稳定产物包括全氟烷烃气体（PFCs）CF4、C2F6、C3F8、C3F6、2-C4F6、2-C4F8和i-C4F10；腈类气体CNCN、CF3CN、C2F5CN和CF2CFCN。其中，CO、CF4和C3F6为主要分解气体。随着C4F7N混合比例的增大，CO的含量降低，全氟烷烃和腈类气体的含量增大。由于悬浮放电缺陷涉及固体绝缘材料，CO和CF4的含量较电晕放电和火花放电的高。最后，根据C4F7N/CO2混合气体分解产物的成因和变化趋势，本文提出以CO和全氟烷烃气体的体积比值c（CO）/c（PFCs），以及CF4、C2F6与C3F6的体积比值c（CF4+C2F6）/c（C3F6）作为典型放电缺陷的识别判据，可为C4F7N/CO2气体绝缘设备故障识别与诊断提供参考。

• 单位
  中国科学院大学; 国网安徽省电力有限公司电力科学研究院; 中国科学院电工研究所