SF6局部过热分解的Reax FF力场构建及优化

作者：张明轩; 唐炬; 曾福平; 雷志城; 姚强; 苗玉龙

来源：中国电机工程学报, 2019, 39(13): 3989-3998.

DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.181526

• Reax FF
• SF6局部过热故障
• 分子动力学模拟

局部过热性故障会导致SF6等绝缘材料逐步劣化,如果缺乏有效的监测手段,它就像绝缘肿瘤一样威胁着SF6气体绝缘装备及电网的安全运行。为了研究SF6气体绝缘介质在局部过热性故障作用下发生分解的物理化学过程,构建出一种可以描述SF6成键的Reax FF力场。采用对SF6、SF5、SF4分子体系进行密度泛函理论(Density Functional Theory,DFT)计算的方法,利用各分子在不同振动模式下的势能面扫描数据创建训练集,并结合蒙特卡洛方法对该力场进行优化。经产物结构、能量平衡模拟和反应活化能验证,结果表明:该力场可以准确地描述SF6、SF5、SF4、SF3、SF2的成键机制。在此基础上,进行了SF6过热分解的分子动力学仿真研究,初步得到SF6在过热状态下发生分解的基元反应过程,并构建反应网络,为下一步系统研究SF6在局部过热性故障作用下的分解机制奠定了基础。

• 单位
  武汉大学; 自动化学院; 国网重庆市电力公司电力科学研究院