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ID / 提交时间

284 / 2024-09-19 23:17:11

标题

Simulation of Electrical Breakdown Characteristics of Eco-friendly C4F7N/CO2 Gas Mixture

关键字

C4F7N/CO2,Corona Discharge,Breakdown Characteristics,Streamer Discharge,Gas Discharge Simulation

主题及专题

1)Emerging HV Switching Technologies

状态

全文录用

作者

Sheng Chen / Shenyang University of Technology

Bowen Xu / Xi'an Jiaotong-Liverpool University；Department of Civil Engineering

Xin Lin / Shenyang University of Technology

Zhenxin Geng / Shenyang University of Technology

Shuang LI / Electric power Research Institute, State Grid Liaoning Electric Power Co., Ltd.

摘要

SF₆ 在电力行业引起的温室效应 已成为一个日益紧迫的问题，导致近年来人们越来越关注环保替代气体，例如 C₄F₇N/CO₂ 混合物。本文通过数值模拟研究了环保型 C₄F₇N/CO₂ 混合气体的电击穿特性。基于玻尔兹曼方程计算电子输运参数，并引入流体动力学模型来模拟带电粒子的时空演变和针平面电极间隙中的电场分布。结果表明，在电晕放电过程中，最大电子密度总是出现在针状电极的尖端，而在流光放电中，电子密度从针状电极到流状头逐渐增加。通过基于此特性的迭代求解，可以确定击穿电压。本研究结果为快速预测 C₄F₇N/CO₂ 混合气体在不同条件下的绝缘性能提供了参考方法，为开发环保型绝缘设备提供了理论基础。