密闭空间中温度对SF6/N2混合气体工频击穿电压的影响规律

Proceedings of the CSEE(2019)

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摘要
气体绝缘组合电器会遇到不同的环境温度,为优化SF6/N2混合气体设备的设计,研究SF6/N2混合气体在工频电压下的击穿电压随温度的变化规律,并分析温度对气体绝缘性能的影响机理.首先分析SF6气体中的电子崩发展过程,发现温度降低导致SF6的附着反应减弱,从而降低其绝缘性能.为验证理论分析,通过试验得到-50℃、-35℃、-18℃、20℃四个温度下,稍不均匀和极不均匀电场中SF6/N2混合气体的工频击穿电压.发现在稍不均匀电场中,从20℃降低到-50℃时,SF6/N2混合气体的击穿电压降低约10%,在极不均匀电场中降低约12%.与SF6的试验结果对比发现,稍不均匀电场中SF6的击穿电压随温度下降更显著,但极不均匀电场中SF6/N2混合气体的击穿电压随温度下降更明显.考虑导体温升,进一步对比了100℃高温下的情况,发现在-50℃至100℃温度范围内,SF6/N2混合气体的工频击穿电压随温度升高呈非线性增大趋势,试验现象验证了理论分析.为补偿极寒条件下SF6/N2混合气体的绝缘性能,应适当提高混合气体充气密度或提高SF6比例.
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