C4F7N/CO2混合气体断路器压气特性深度解析

C4F7N/CO2混合气体断路器压气特性分析是一项重要的研究工作，针对气体断路器性能的关键要素——灭弧室压气特性进行深入探讨。本文由赵旭、林莘等作者合作完成，发表于中国科技论文在线。他们针对C4F7N与CO2的混合气体，特别是5%的C4F7N与95%的CO2比例，对其在灭弧室内的压气行为进行了细致的研究。 首先，研究团队构建了一个专门针对C4F7N/CO2混合气体断路器的空载分闸过程气流场计算模型，旨在揭示这种混合气体在分闸过程中压强动态变化的规律。他们发现，相较于纯SF6气体，5%的C4F7N混合使得小喷口上、下游的压差显著降低32%，这意味着混合气体的气吹能力相对减弱，但其对开断能力的影响并不明显。当C4F7N的比例从5%提高到20%，尽管压强峰值只增加了0.01MPa，仍然低于SF6气体，这表明在提升吹弧性能方面，C4F7N的增益有限。 其次，作者还探讨了不同充气压强对压气特性的影响。当充气压强从0.5MPa提升到0.7MPa时，压强峰值增加到了原来的1.39倍，达到了SF6气体的91%，显示出一定的压力增强效果。而随着分闸速度的提高，例如从7.68m/s增至11.52m/s，压强峰值增长了17%，达到了SF6气体的95%，表明高速分闸下，混合气体的响应依然保持在合理范围内。 这项研究对优化C4F7N/CO2混合气体断路器的设计具有实际价值，它提供了关于如何通过调整混合比例和操作条件来改善灭弧室压气特性的关键数据，有助于提升断路器的性能和可靠性，同时减少了对环境影响较大的SF6气体的依赖。对于电力系统工程师和制造商来说，这些发现对于开发更高效、环保的气体断路器方案具有重要意义。