直流C4F7N/CO2混合气体电弧灭弧性能研究

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2021.06.001

电器与能效管理技术 ›› 2021, Vol. 0 ›› Issue (6): 1-6.doi: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2021.06.001

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直流C₄F₇N/CO₂混合气体电弧灭弧性能研究

王成丽¹, 李静¹, 曹云东¹, 于龙滨², 崔巨勇²

1.沈阳工业大学电器新技术与应用研究所, 辽宁沈阳 110870
2.辽宁省电力有限公司电力科学研究院, 辽宁沈阳 110006

收稿日期:2020-12-29 出版日期:2021-06-30 发布日期:2021-10-13
作者简介:王成丽(1995—),女,硕士研究生,研究方向为电器设计及其控制。|李静(1977—),女,副教授,博士,研究方向为电器电弧理论。|曹云东(1963—),男,教授,博士,研究方向现代电器设计理论及应用研究。
基金资助:
* 国家自然科学基金(51407120);辽宁省自然科学(20180550280)

Study on Arc Extinguishing Performance of DC C₄F₇N/CO₂ Mixed Gas

WANG Chengli¹, LI Jing¹, CAO Yundong¹, YU Longbin², CUI Juyong²

1. Institute of Electrical Apparatus New Technology and Application, Shenyang University of Technology,Shenyang 110870,China
2. Electric Power Research Institute,Liaoning Provincial Electric Power Co.,Ltd.,Shenyang 110006,China

Received:2020-12-29 Online:2021-06-30 Published:2021-10-13

摘要/Abstract

摘要：

以SF₆、CO₂和体积分数为10%C₄F₇N-90%CO₂混合气体为研究对象,建立了CO₂、SF₆、C₄F₇N/CO₂混合气体在直流电源、单一喷口、固定电极条件下电弧模型。通过电弧径向温度分布和电弧能量的扩散速度,找到C₄F₇N/CO₂混合气体与纯CO₂、SF₆气体开断性能的主要差别及与开断性能密切相关的物性参数。研究结果表明,在相同条件下,C₄F₇N/CO2混合气体径向温度分布更接近于SF₆气体,其径向传热能力变强,电弧散热速度加快,说明C₄F₇N/CO₂混合气体有较优的熄弧特性,可用于SF₆替代气体断路器的研发。

关键词: C₄F₇N/CO₂混合气体, SF₆替代气体, 电弧, 物性参数

Abstract:

C₄F₇ N/CO₂ mixture gas is a new type of environmentally friendly gas,and the study of its arc characteristics is of great significance to the development of a new type of SF₆ to replace the gas circuit breaker.This paper takes SF₆,CO₂ and C₄F₇ N-90%CO₂ mixture as the research object,and establishes the arc model of CO₂,SF₆,C₄F₇ N/CO₂ mixture under the conditions of DC power supply,single nozzle and fixed electrode.The main difference of breaking performance between C₄F₇N/CO₂ mixture gas,pure CO₂ gas and SF₆ gas and the physical parameters closely related to breaking performance are found by analyzing the arc radial temperature distribution and arc energy diffusion velocity.The results show that under the same conditions,the radial temperature distribution of C₄F₇N/CO₂ mixture gas is closer to that of SF₆ gas,its radial heat transfer ability is stronger,and the arc heat dissipation rate is faster,which indicates that C₄F₇N/CO₂ mixture gas has better arc extinguishing characteristics,and can be used in the development of SF₆ gas circuit breaker.

Key words: C₄F₇N/CO₂ gas mixture, SF₆ alternative gas, arc, physical parameters

中图分类号:

TM561

王成丽, 李静, 曹云东, 于龙滨, 崔巨勇. 直流C₄F₇N/CO₂混合气体电弧灭弧性能研究[J]. 电器与能效管理技术, 2021, 0(6): 1-6.

WANG Chengli, LI Jing, CAO Yundong, YU Longbin, CUI Juyong. Study on Arc Extinguishing Performance of DC C₄F₇N/CO₂ Mixed Gas[J]. LOW VOLTAGE APPARATUS, 2021, 0(6): 1-6.

图/表 6

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参考文献 15

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直流C₄F₇N/CO₂混合气体电弧灭弧性能研究

Study on Arc Extinguishing Performance of DC C₄F₇N/CO₂ Mixed Gas

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