热态SF6及其混合气体临界击穿场强研究 - CSDN文库

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西安交通大学学报

第

47

卷第

2

期

2013

年

2

月

JOURNAL

OF

X

I'

AN

JIAOTONG

UNIVERSITY

DOI:

10.

7652/xjtuxb201302019

Vo

l. 47

No.2

Feb.

2013

SF

6

及其混合气体临界击穿场强计算与特性分析

赵虎，李兴文，贾申利

(西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室

，

710049

，西安)

摘要:为了在弧后电击穿评估时得到热态

SF

6

及其替代或混合气体的准确

，)各界击穿场强，通过求

解两项近似

Boltzmann

方程，得到了

SF

6

气体在

0.4

MPa

和

0.8

MPa

下、

300~3

000

K

范围内的

折合临界击穿场强

CE/N)cr

。结采表明

:SF

6

气体的

CE/N)λc

盯

r

随

i

温显皮升高而跌落，其

J

减或小这度与

SF

6

的分解速度有关;在

1

50

∞

0~2

500

K

范围内，

SF

巳

6

气体在

0.8

MPa

下的

CE/N)λcr

明显高于

0.4

MPa

下的

CE/N)λc

町

r'

而在其他他~

ì.

温显度下，二者的

CE/N)

S

F，瓦

6-

CH

凡

4

、

SF6-

Cz

H6

和

SF

6

-CHF

3

在

300

K

下的

CE/N'

发现，当

xCSF

6

)

超过

10%

以后，

6

种混合气体

的

CE/N)cr

随

xCSF

6

)

近似线性变化，且

6

种纯气体中

C

孔和

O

2

的

CE/N)cr

最大，而与

SF

6

混合后，

SF

6

-CF

4

和

SF

6

-0

2

的

CE/N)cr

相当，仍高于其他混合气体。此外，还引入了

SF

6

与混合气体击穿场强

的比值

r

，

在一定范围内只要混合比例与压强适当，混合气体可得到与

SF

6

相当的击穿场强。

关键词

Boltzmann

方程;

，)各界去穿;六氟化硫;替代气体;混合气体

中图分类号

012

1.

8;G558

文献标志码

A

文章编号

0253-987XC

20

13)

02-0109-07

Calculation

and

Characteristic

Analysis

of

Cri

tical Breakdown

Field

Strength

of

SF

6

and

the

Mixtures

ZHAO

Hu

,

LI

Xingwen

,

JIA

Shenli

(State

Key

Lahoratory

of

Electrical

Insulation

and

Power

Equipment

,

Xi'

an

]iaotong

University

,

Xi'

an

710049

,

China)

Abstract:

The

reduced

critical

electric

breakdown

field

CE/N)cr

of

SF

6

and

its

substitute

or

mixtures

gets

very

crucial

for

electrical

breakdown

evalution.

The

CE/N

of

SF

6

is

investigated

under

O.

4

MPa

and

O.

8

MPa

respectively

,

and

over

the

temperature

range

of

300

to

3 000 K ,

by

solving

the

two-term

Boltzmann

equation.

The

results

show

that

the

CE/N)

盯

of

SF

6

decreases

with

increasing

temperature

,

and

the

decreasing

rate

depends

on

the

SF

6

decomposition

rate;

at

temperature

within

1 500

and

2 500 K ,

the

CE/

N)

cr

of

SF

6

under

O.

8

MPa

is

evidently

higher

than

that

under

O.

4

MPa

,

however

almost

equal

between

O.

8

MPa

and

0.4

MPa

at

other

temperature.

The

calculations

for

CE/N)cr

of

SF

6

-CF

4

、

SF

6

-C0

2

、

SF

6

-0

2

、

SF

6

-CH

4

、

SF

6

-C

2

H6

and

SF

6

-CHF

3

under

300 K

indicate

,

when

xCSF

6

)

in

mixture

is

over

10%

,

the

CE/N)cr

of all

these

mixtures

changes

approximately

linearly

with

x C

SF

6

);

among

these

gases

,

the

C

E/

N)

cr

of

CF

4

and

O

2

approaches

to

th

巳

highest;

the

CE/N)

口

of

SF

6

-CF

4

and

SF

6

-0

2

closely

appears

,

and

both

higher

than

that

of

the

others.

And

r ,

the

ratio

of

the

critical

breakdown

field of

SF

6

to

that

of

a

gas

mixture

, is

introduced

to

conclude

that

under

proper

pressure

and

mlxmg

ratio

,

the

critical

breakdown

field

of

a

gas

mixture

becomes

equivalent

to

SF

6

.

Keywords:

Boltzmann

equation;

critical

breakdown;

SF

6

;

substitution

gases;

gas

mixture

收稿日期:

2012-06-240

作者简介

z

赵虎

0986

一)

，男，博士生;李兴文(通信作者)

，男，教授。

基金项目:国家自然科学基

金资助项目

(50877059

，

51222704)

。

网络出版时间:

2012-09-28

网络出版地址

http://www.cnki.net/kcms/detai

l/ 6

1.

1069.T.20120928.1135.

003.

html

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