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基于Boltzmann方程的高温CO2及其混合气体绝缘特性研究

张含天; 孙昊; 杨飞; 吴翊; 纽春萍; 荣命哲; 厉天威 高压电器 2017年第04期

摘要:CO2是高压断路器中常用SF6的一种极具潜力的替代气体。文中分别计算了CO2、CO2-O2、CO2-N2、CO2-CH4和CO2-H2等混合气体在不同混合比例、压力和温度(300~4 000 K)下的临界击穿强度(E/N)cr。通过Gibbs最小自由能方法,计算了气体组分,挑选混合气体中的主要粒子。以计算出的粒子组分为输入参数,通过二阶近似的Boltzmann方程,获得不同条件下CO2及其混合气体的临界击穿强度。计算结果表明,CO2-O2、CO2-CH4和CO2-H2会提升CO2的临界击穿强度。文中获得了高温条件下CO2及其混合气体的绝缘特性基础数据,为寻找SF6替代气体提供了理论依据。

关键词:sf6替代气体co2临界击穿场强boltzmann方程电子能量分布函数

单位:西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室; 西安710049; 南方电网科学研究院有限责任公司直流输电技术国家重点实验室; 广州510080

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