新型环保气体在35kV断路器中灭弧性能的仿真与实验研究

• 作者: 黄若栋 黄慧红 傅明利 王炜 王邸博 刘静
• 来源期刊: 高压电器
• 关键词: 磁流体计算 C4F7N 35 kV断路器 开断实验
• 年，卷（期）: 2022,（3）
• 所属期刊栏目: 燃弧及开断相关研究
• 页码范围: 54-59
• 页数: 5页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13296/j.1001⁃1609.hva.2021.03.009

摘要

高压电力设备中常用的灭弧气体是SF6，其具有良好的灭弧性能和绝缘强度。但是，SF6是一种强温室效应的气体，在将来将被逐渐禁用。因此，研究以氟化腈C4F7N气体为代表的新型环保气体作为SF6的替代气体并分析其灭弧性能，成为了近年的热点问题。电流开断是一种复杂的多物理场耦合过程，研究气体电弧的发展规律对提升断路器的开断能力意义重大。文中主要针对SF6、C4F7N/CO2不同气体介质的燃弧过程进行了仿真，得到C4F7N混合气体的温度分布和气压分布与SF6的差异。通过35 kV断路器开断实验，可以解释断路器开断过程中的相关物理现象，并研究C4F7N/CO2的具体灭弧性能，以判断其对SF6的实际可替代性。最终结果显示，5%C4F7N+6%O2+89%CO2混合气体在单次分闸以及重合闸工况下都可以成功开断25 kA的短路电流。