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研发新一代环保型气体绝缘设备以推进输配电装备制造业绿色升级,符合构建清洁低碳能源体系的战略需求.该文在环保绝缘气体全氟异丁腈(C4F7N)研究及应用进展Ⅰ的基础上,重点关注与C4F7N应用层面相关特性的研究进展.首先,总结了目前针对C4F7N与金属、非金属材料相容性的研究进展,评估C4F7N气体-固体材料界面稳定性;其次,分析C4F7N及其混合气体生物安全性参数,提出应用安全防护建议;最后,综述目前国内外C4F7N混合气体绝缘输配电设备的研发及应用情况,展望了环保绝缘气体目前存在的主要问题以及未来的发展趋势. 相似文献
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近年来,以全氟异丁腈(C4F7N)为核心的环保绝缘气体凭借优良的电气性能获得了广泛关注。尽管C4F7N在新一代气体绝缘设备中获得了初步应用,但是评估C4F7N的职业及环境健康暴露风险是确保其大规模安全应用的前提。文中通过亚急性吸入毒性试验(28天)、延长一代生殖毒性试验和骨髓嗜多染红细胞微核试验,综合评估了C4F7N混合气体的生物安全性及应用可行性。试验结果表明,大鼠亚急性吸入C4F7N气体后观察到的无可见有害作用水平(NOAEL)为3 693μL·L-1,靶器官主要为肺脏;C4F7N气体对孕鼠母体、胎仔发育毒性的最小有害作用致畸剂量(LOAEL)为5 898.2μL·L-1,主要表现为子代骨骼发育畸形。C4F7N气体体积分数大于500μL... 相似文献
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C4F7N因其优异的绝缘和环保特性成为最有潜力替代SF6气体的绝缘介质。分析阐述了C4F7N-CO2混合气体的基础绝缘性能和在负荷开关中的灭弧性能,总结了不同电场类型、气压、混合比、氧气含量对C4F7N-CO2混合气体基础绝缘性能的影响,分析了不同配比的C4F7N-CO2混合气体在压气式、去离子栅式和磁吹式等3种不同灭弧结构负荷开关上的燃弧特性。研究结论为C4F7N-CO2混合气体作为绝缘和灭弧介质应用于环网柜提供了参考。最后,在现有的研究基础上提出未来C4F7N-CO2混合气体应用于环网柜中的研究方向,一是对现有的开关结构和混合气体配比进一步优化,二是重点关注C4F 相似文献
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环保C4F7N/CO2混合气体是目前最具潜力的SF6替代介质.为研究C4F7N/CO2混合气体绝缘特性及其与典型断口结构下电场的匹配关系,该文结合72.5kV开关产品隔离断口、同轴电极两种结构进行了样机设计,通过实验研究了雷电冲击电压下,不同充气压力、不同断口开距等对气体绝缘性能的影响,通过仿真计算获得了不同断口结构、不同断口开距下的电场强度分布变化.实验与仿真结果表明,隔离断口结构及同轴电极结构下,表压0.4MPa的20%C4F7N+80%CO2混合气体、表压0.5MPa的16.7%C4F7N+83.3%CO2混合气体,绝缘强度均可达到同等气压下纯SF6气体的80%以上.在隔离断口结构下,开距8mm、246kV施加电压(0.4MPa下50%击穿电压),计算断口间的最高电场强度为38.3kV/mm;在同轴电极结构下,间隙10mm、228.5kV施加电压(0.4MPa下50%击穿电压),计算同轴间隙间的最高电场强度为26.8kV/mm.为达到表压0.4MPa、开距6mm下纯SF6气体的绝缘水平,C4F7N/CO2混合气体的压力可增大至0.5MPa或断口距离增大至约8mm.该文最后还对C4F7N/CO2混合气体的电场强度设计基准进行了探讨.实验研究与仿真分析结果验证了C4F7N/CO2混合气体工程应用的可行性,尤其对开关设备中应用C4F7N/CO2混合气体时的绝缘结构设计具有指导意义. 相似文献
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为获得C_4F_7N混合气体最优缓冲气体类型,测量了均匀电场0.1~0.7 MPa下,5%~20%C_4F_7N/CO_2和C_4F_7N/N_2混合气体的工频击穿强度,并分析了2种混合气体的协同特性。基于密度泛函理论的M06-2X-D3/6-311G(d, p)方法建立并优化C_4F_7N、CO_2、N_2分子及C_4F_7N与CO_2、C_4F_7N与N_2的双分子复合物构型,并由M06-2X-D3/6-311+G(d, p)方法获得分子/复合物总能量、相互作用能和键能等。实验和理论计算结果表明,C_4F_7N/CO_2和C_4F_7N/N_2 2种混合气体绝缘强度随混合比例变化时均表现出协同效应,且2种混合气体的协同效应随C_4F_7N占比的增大而增强,同时C_4F_7N/CO_2混合气体协同效应和绝缘强度都强于C_4F_7N/N_2混合气体;C_4F_7N与CO_2双分子间的相互作用强于C_4F_7N与N_2双分子结构。研究发现,C_4F_7N混合气体协同效应与分子间相互作用存在一定的关联性,可通过计算C_4F_7N与缓冲气体分子的相互作用定性分析C_4F_7N混合气体协同效应的强弱。 相似文献
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C4F7N/N2混合气体是目前潜在替代SF6的绝缘介质之一。C4F7N/N2混合气体分解与复原过程的研究,对于深入了解该混合气体的熄弧性能具有重要意义。首先,模拟C4F7N/N2混合气体在0.3~30 kK热平衡条件下分解产物粒子浓度的变化;然后,确立C4F7N/N2混合气体的分解路径及粒子种类并计算出各反应的正、逆向速率常数;最后,引用0.1 MPa下C4F7N/N2混合气体弧后温度衰减曲线,作为模拟弧后C4F7N/N2混合气体复原过程中的温度变化数据,通过Chemkin软件计算弧后C4F7N/N2混合气体各... 相似文献
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C_4F_7N-CO_2混合气体有可能替代SF_6作为绝缘和灭弧介质,研究其燃弧特性具有重要意义。文中通过棒-棒电极下的自由燃弧实验,研究了CO_2、体积分数40%C_4F_7N-60%CO_2以及SF_6几种气体的电弧特性。实验中测量了电弧电压、电流、零区特性以及光谱分布等众多参量,基于Mayr电弧模型分析了电弧能量累积和耗散过程,结合Abel逆变换和玻耳兹曼斜率法得到电弧径向温度分布。实验发现:CO_2气体电弧稳定性极差,燃弧期间电弧电压高于SF_6电弧且多次剧烈波动,加入C_4F_7N后,电弧稳定性得到改善,电弧电压降低;加入C_4F_7N后,自由燃弧期间其电弧能量累积量减小,电流过零前的能量耗散系数降低;电流峰值时刻CO_2、40%C_4F_7N-60%CO_2以及SF_6几种气体电弧弧芯温度分别为20 000、18 900、14 900 K,电弧直径分别为13、17、23 mm,C_4F_7N对降低CO_2电弧弧芯温度有明显作用。 相似文献