首页 期刊 高电压技术 电晕放电下全氟异丁腈(C4F7N)与空气混合气体的分解产物规律及其形成原因分析 【正文】

电晕放电下全氟异丁腈(C4F7N)与空气混合气体的分解产物规律及其形成原因分析

作者:赵明月; 韩冬; 荣文奇; 张国强 中国科学院电工研究所; 北京100190; 中国科学院大学; 北京100049
sf6替代气体   电晕放电   气相色谱质谱联用技术   分解特性   密度泛函理论  

摘要:3M公司开发的全氟异丁腈C4F7N(Novec 4710)在电气强度和环保方面表现良好,具有替代SF6气体的潜能。然而,作为衡量是否具有可替代性的根本条件之一,C4F7N分解特性的相关研究还比较少。为探究C4F7N的分解特性,采用C4F7N与空气混合的方式,实施了一系列工频交流电晕放电实验,建立了C4F7N分解气体的气相色谱-质谱(GC/MS)检测方法,定性和定量分析了C4F7N体积分数和施加电压影响下的C4F7N/空气的分解特性。实验结果表明,C4F7N/空气混合气体电晕放电分解产物主要是CO、CO2、CF4、C2F6、C2F4、C3F8、C3F6、CF3CF=CFCF3、CF3C≡CCF3、CF3CN和CHF3等,饱和卤代烃类气体的体积分数与施加电压和C4F7N体积分数均呈正相关。最后,基于密度泛函理论(DFT),初步解释了C4F7N关键分解组分形成原因,即,CF4、C2F6、C2F4、C3F8和CF3CN主要是由CF3、CF2、F、(CF3)2CF和CN自由基直接复合形成,形成过程无需活化能,能自发进行。

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