环保型绝缘气体C5F10O/CO2与紫铜的相容性研究

六氟化硫(SF6)具有极佳的绝缘、灭弧特性,但其温室效应对全球环境造成的影响时刻督促着科研工作者们不断寻找其替代气体.行业内对C5F10O/CO2的绝缘以及灭弧能力均有所研究,但对其作为SF6潜在的替代气体与金属材料的相容性方面的报道较少.文中研究了不同故障点温度下C5F10O/CO2与高压电气设备内部常用的紫铜材料的...     

O2对C6F12O/CO2混合气体绝缘性能和分解特性的影响

由于C6F12O具有优良的绝缘性能和环保特性,受到国内外SF6替代气体领域内学者们的广泛关注.为探索C6F12O混合气体应用的最优方案,研究O2对C6F12O/CO2混合气体绝缘性能和分解特性的影响.搭建气体工频击穿试验平台对不同O2混合比、不同气压的C6F12O/CO2混合气体进行工频击穿试验研究,使用气相色谱质谱联...     

电晕放电下C5F10O混合气体的分解特性

C5F10O的绝缘强度高且全球变暖潜能值低,是一种潜在的SF6替代气体,但其分解特性的研究尚少.该文首先基于密度泛函理论对C5F10O的分解路径进行计算,结果表明,C5F10O初步裂解可形成CF3-、F-、C3F7-等自由基,这些自由基经复合或分解反应可最终生成CF4、C2F6、C3F8等氟碳类化合物.随后进行C5F10O/空气与C5F10O/N2混合气体的工频电晕放电实验,采用气相色谱质谱联用技术对分解产物进行定性和定量检测,并分析分解产物的体积分数变化与气体混合比和施加电压之间的关系.实验结果表明:两种混合气体的分解物主要成分为CO、CO2、CF4、C2F6、C3F8、C2F4和C3F6;氟碳类气体总体积分数、CO体积分数及CO2体积分数均与C5F10O混合比例、施加电压正相关.从应用条件和减少分解产物种类与毒性角度考虑,比例为93.5％～96％的空气适合用作C5F10O的缓冲气体.     

高气压下O2对C4F7N/N2混合气体绝缘性能和分解特性的影响

由于SF6的大量使用对环境产生的影响巨大,因此替代气体的研究受到了广泛关注.C4F7N混合气体具有优良的绝缘性能和环保特性,有望替代SF6作为绝缘介质应用于气体绝缘设备中.为了减少放电过程中产生的有害固体副产物,需要在C4F7N/N2混合气体中加入一定体积分数的O2.文中探究了C4F7N/N2/O2混合气体应用于高气压...     

C4F7N/CO2/O2混合气体局部过热分解特性实验研究

C4F7N混合气体是目前最具潜力的可替代SF6气体的环保型气体绝缘介质.文中试验研究了氧气和温度对C4F7N/CO2/O2混合气体的局部过热分解特性的影响特性.研究发现,C4F7N/CO2/O2混合气体热分解的主要产物有CF4、C3F8、C3F6、CO、COF2、CF3CN、C2F5CN、C2N2.O2添加量为2％时,...     

环保绝缘介质C5F10O混合气体体积分数比定量检测

C5F10O混合气体在中低压电压等级电气设备中替代SF6气体作为绝缘介质具有很好的应用前景.因C5F10O的体积分数比对其混合气体的电气性能起到决定性作用,而已有的研究中,C5F10O混合气体大多是采用道尔顿分压法配制,存在配气误差无法确定的问题.该文基于紫外差分光谱法提出快速准确的定量检测C5F10O混合气体体积分数...     

准均匀电场下C5F10O/干燥空气与C5F10O/N2的绝缘特性

SF_6因优异的电气特性广泛应用于电器绝缘设备中,但其产生的温室效应对大气环境具有极大损害。近年来,C_5F_(10)O作为一种环保型SF_6潜在替代气体受到国内外科研工作者的关注。为进一步探究C_5F_(10)O/干燥空气与C_5F_(10)O/N_2的绝缘特性,文中利用气体绝缘性能测试平台,对不同气压、不同C_5F_(10)O分压下的2种混合气体在准均匀电场下进行工频击穿试验。实验结果表明,C_5F_(10)O混合气体绝缘强度随气体压强的增大而增大;提高C_5F_(10)O分压亦可提高两类缓冲气体的绝缘强度,且对N_2绝缘强度提升相对值大于干燥空气。从绝缘强度考虑,适当增大C_5F_(10)O混合气体气压和C_5F_(10)O分压,C_5F_(10)O/干燥空气比C_5F_(10)O/N_2混合气体更具潜力替代室内中低压设备中的SF_6。     

操作冲击电压下C4F7N/CO2混合气体252kV GIL间隙及沿面放电特性

C4F7N/CO2混合气体作为有望在高电压等级气体绝缘输电管道(GIL)中替代SF6的环保绝缘气体被广泛研究.在高电压等级下,操作冲击电压下的介质绝缘特性成为绝缘配合中无法忽略的重要因素,然而现阶段操作冲击电压下C4F7N/CO2混合气体中间隙击穿和沿面闪络特性研究很少.该文通过实验研究操作冲击电压下C4F7N摩尔百分比为5％、9％、13％的C4F7N/CO2混合气体中252kV GIL中间隙和沿面放电特性,并与0.5MPa SF6中的实验结果进行对比.结果表明,放电电压随压强及混合气体C4F7N摩尔百分比升高而上升;放电存在盆式绝缘子凹面侧间隙-沿面闪络和间隙击穿两种形式;0.5MPa 13％C4F7N/87％CO2、0.6MPa 9％C4F7N/91％CO2混合气体下沿面绝缘强度达到0.5MPa下SF6绝缘强度的87％以上,而0.7MPa 9％C4F7N/91％CO2混合气体下沿面绝缘强度已超过0.5MPa下SF6的绝缘强度.     

均匀电场中SF6及其替代气体雷电冲击特性实验研究

SF6气体因其温室效应所带来的问题被越来越多的人所重视,C5F10O(C5)、C4F7N(C4)及其与Air或CO2的混合气体被认为是目前最具潜力替代SF6的绝缘介质.文中基于搭建的可拆实验装置和平台,以板板、同轴两种典型电极结构,实验研究了均匀电场中SF6及其替代气体雷电冲击特性.结果表明:SF6、C5/Air和C4...     

C4F7N/CO2二元混合气体雷电冲击绝缘特性研究

SF6替代气体在电力设备中的应用研究越来越广泛,其中氟化腈C4F7N被认为是目前最具潜力实现SF6替代的气体之一.文中结合隔离开关断口结构,研究了C4F7N/CO2二元混合气体的雷电冲击绝缘特性.基于混合气体绝缘试验平台,重点分析了气体种类,电压极性、充气气压、电极距离、C4F7N占比对50％击穿电压的影响规律.试验结...     

环保型C5F10O混合气体设备研制现状与展望

电气设备中温室气体SF₆对全球气候变暖的影响愈来愈受到重视,新型绝缘介质全氟戊酮C₅F₁₀O因优异的环保性能成为本领域的研究热点。纯C₅F₁₀O液化温度高,不宜直接在电气设备中应用,需要与液化温度较低的缓冲气体混合使用。文中通过总结C₅F₁₀O混合气体理化特性、绝缘特性、放电分解特性及其与电气设备内部常见金属材料的相容特性,发现C₅F₁₀O混合气体具有优良的分解特性;通过选择合适的混合方案,选用与C₅F₁₀O相容性良好的材料,C₅F₁₀O混合气体具备作为绝缘介质在电气设备中应用的潜力。现阶段国内外已经有环保型C₅F₁₀O混合气体绝缘设备工程示范应用案例,相关成果可为C₅F₁₀O混合气体设备的扩大应用提供支撑,助推中国能...     

C5F10O分解气体在Cu修饰NiS2表面的吸附机理研究

文中利用第一性原理研究了Cu修饰单层NiS_(2)(Cu-NiS_(2))对5种C_(5)F_(10)O分解组分的吸附和传感性能,以探索其在C_(5)F_(10)O绝缘装置运行状态评估领域的应用潜力。通过对各吸附体系的吸附参数研究发现:Cu-NiS_(2)对C_(2)F_(6)O_(3)分子表现为化学吸附,吸附能为-1.05 eV,而对C_(3)F_(6)、CF_(2)O、C_(2)F_(6)和CF_(4)分子表现为物理吸附。通过对各吸附体系的电子性能以及气敏恢复特性分析发现:Cu-NiS_(2)对C_(3)F_(6)或CF_(2)O气体的传感性能较好,且在室温下恢复性能较佳,因此具备开发为C_(3)F_(6)或CF_(2)O气体传感器的巨大潜力;相反的,由于Cu-NiS_(2)对C_(2)F_(6)和CF_(4)的传感性能较差,因此无法实现这两种气体的高灵敏检测。此外,尽管Cu-NiS_(2)对C_(2)F_(6)O_(3)的传感性能极佳,但其较长的恢复特性决定了只能实现对该气体的单次检测,无法实现长期稳定使用。依据仿真研究结果提出了一种用于电力系统故障诊断的新型气敏传感材料,即Cu-NiS_(2),该传感材料对于评估C_(5)F_(10)O绝缘装置的运行状态具有重要意义。     

C8051F系列单片机在碳氧比测井中的应用

文中简要介绍了C8051F040单片机在碳氧比测井系统中的应用.在要求单芯电缆测井的状态下,井下仪多个部分需要单片机根据地面命令去实施控制与监视,从而需要多路模/数和数/模转换等外围设备.通过充分利用C8051F040单片机芯片集成的大量数字和模拟外设,以及它所带的可配置端口,可以方便地实现这些外围设备,从而有效地简化系统的硬件电路结构,提高系统的稳定性.通过实验证明,该方案完全能够达到系统的要求,且效率有较大的提高,可实现仪器的升级.     

Li4Ti5O12/C复合材料的合成及性能研究

以醋酸锂(LiAc)和二氧化钛(TiO2)为主要原料,H2c2O4为还原剂,柠檬酸为配位剂及碳源,采用流变相反应法合成了Li4Ti5O12/C复合材料.采用X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM)对合成材料的晶体结构和微观形貌进行表征,采用恒流充放电系统及交流阻抗测试法对合成材料的电化学性能进行了测试,结果表明:该方法合成的Li4Ti5O12/C复合材料在粒径、高倍率充放电性能及循环稳定性等方面都优于相同方法合成的纯相锂钛尖晶石(Li4Ti5O12).     

球形Li4Ti5O12/C的制备及其电化学性能

采用喷雾干燥和高温固相法制备球形尖晶石型Li4Ti5O12,按计量比将TiO2、LiOH和可溶性淀粉三种化合物一起球磨混合成均匀浆料,通过喷雾干燥得到球形前驱体,再经过850℃热处理16 h制得碳包覆的球形Li4Ti5O12材料。通过X射线衍射光谱法(XRD)、扫描电子显微镜法(SEM)及电化学性能测试等分析手段表明,合成出的样品为纯相Li4Ti5O12;粉末颗粒呈球形,平均粒径约为15μm;0.1、1.0、2.0倍率下的首次放电比容量分别达到167.9、159.1、151.9 mAh/g,并表现出优良的充放电循环性能。     

Li4Ti5O12/C材料在高功率锂离子电池中的性能

电动车和混合动力车需要高倍率放电、长寿命和安全的化学电源。采用模板技术制备Li4Ti5O12/C复合材料,测试了材料的粉末X射线衍射图谱,结果显示材料为尖晶石型结构,并用扫描电镜观察材料的微观形貌,材料颗粒粒径在1μm左右。以Li4Ti5O12/C复合材料为负极材料,正极材料采用LiFePO4,组装18650型低电压的锂离子电池。该类低电压锂离子电池具有1.8 V的电压,能够在1 C~12.5 C等倍率条件下充放电,体积比能量为98~108 Wh/L,质量比能量为44.3~48.4 Wh/kg。使用Li4Ti5O12/C复合材料为负极的低电压锂离子电池显示了良好的循环稳定性。因此,这种高功率低电压锂离子电池可应用于动力车和混合动力车。     

负极复合材料Li4Ti5O12-Li3VO4/C的制备及性能

采用高温固相法制备Li4 Ti5 O12-Li3 VO4/C复合材料,利用XRD、SEM和电化学性能测试,分析样品的结构、形貌和性能.复合5％的Li3 VO4和引入少量的碳,均未改变Li4 Ti5 O12的尖晶石结构,但柠檬酸高温分解产生的CO2会造成复合材料中TiO2的残留.有机碳源柠檬酸热解产生部分还原性气体,造成复合材料含有氧空位,导致晶胞参数减小.碳的引入加剧了Li4 Ti5 O12与Li3 VO4的复合,降低了复合材料的扩散阻抗,提高了导电性,使Li3 VO4在小电流充放电时提供的容量较多.在1.0～2.2 V循环,Li4 Ti5 O12-Li3 VO4/C的0.2 C、10.0 C放电比容量分别为205.1 mAh/g、105.2 mAh/g.     

溶胶-凝胶法制备Li_4Ti_5O_(12)/C复合负极材料及性能研究

以醋酸锂、钛酸丁酯为原料,草酸为络合剂和碳源,采用溶胶-凝胶法氮气气氛中合成锂离子电池负极材料Li4Ti5O12/C,研究了锂源过量与否对材料结构和电化学性能的影响。采用XRD、SEM对材料的晶体结构和微观形貌进行表征,采用恒流充放电循环测试对材料的电化学性能进行表征。结果表明:当锂源过量5%时,合成的Li4Ti5O12/C材料为单一的尖晶石结构,且样品粒径较小(约100~150 nm),有利于锂离子的嵌入与脱出。其在0.2、1.0、2.0 C和5.0 C时的首次放电比容量分别为182.5、162.7、155.7 mAh/g和155.3 mAh/g,且5.0 C倍率下循环50次后仍达153.9mAh/g,表现出较好的高倍率放电性能和循环稳定性。