提示：
电力工业排放SF6的温室效应已不容忽视，环保型绝缘气体C5F10O在中低压开关柜中具有替代SF6的潜力。 结果表明分子的基态和激发态性质与外电场呈依赖关系，外电场增强会致使C5F10O气体分子更加容易电离，为放电的发展提供了极为有利的条件，C5F10O气体分子击穿电压会不断降低。
章发表在《广东电力》2019年12期“高压直流电缆与管道输电先进绝缘技术”专刊。欢迎广大读者阅读。
扫二维码，免费阅读全 ；
或点击 后“阅读全 ”获取本专刊
外电场作用下环保型绝缘气体C5F10O分子的结构与激发态
苗玉龙1，邹几欢2，曾福平2
（1. 国 重庆市电力公司电力科学研究院；
2. 武汉大学 电气与自动化学院）
摘 要：电力工业排放SF6的温室效应已不容忽视，环保型绝缘气体C5F10O在中低压开关柜中具有替代SF6的潜力。在设备安装过程中，划痕、金属微粒等原因会导致设备内局部微观外电场增强。为了探索外电场对环保型绝缘气体C5F10O分子的结构与激发态规律的影响，采用B3LYP密度泛函方法，在三重zeta极化（triple-zeta polarization，TZP）的基组水平上对C5F10O分子在不同外电场强度下的特性进行了分析，计算了基态的分子结构、原子电荷布居、偶极矩、分子总能量，利用含时密度泛函理论（time dependent density functional theory，TD-DFT）方法研究了不同外电场强度下C5F10O分子的前线轨道能量、激发态能、激发态波长、振子强度。结果表明分子的基态和激发态性质与外电场呈依赖关系，外电场增强会致使C5F10O气体分子更加容易电离，为放电的发展提供了极为有利的条件，C5F10O气体分子击穿电压会不断降低。
基金项目：国家自然科学基金
曾福平（1984），男，重庆梁平人，副教授，博士生导师，工学博士（后），主要研究方向为电气设备绝缘在线监测与故障智能诊断技术，E-mail：Fuping.Zeng@whu.edu.cn。
★ 苗玉龙，邹几欢，曾福平. 外电场作用下环保型绝缘气体C 5 F 10 O 分子的结构与激发态[J]. 广东电力，2019，32(12)：26-32.
MIAOYulong, ZOU Jihuan ，ZENG Fuping. Structureand Excited State of Environmentally Friendly Insulating Gas C 5 F 10 O Under External Electric Field[J]. GuangdongElectric Power ，2019 ，32(12) ：26-32.
SF6具有优良的绝缘、灭弧性能，被广泛地运用在气体绝缘设备中。但是SF6具有极强的温室效应，其温室效应潜能值（global warming potential，GWP）高达23 500，在大气中寿命超过3 000年，在1997年制定的《京都议定书》中被列为6种受管制的温室气体之一。
为了减少SF6的使用，目前国内外研究人员对环保型绝缘替代气体进行了大量的理论和试验研究。C5F10O作为一种具有潜力的SF6替代气体，因其环保性能和绝缘性能都较为优越，已受到研究人员和电力设备制造企业的广泛关注，但C5F10O气体的液化温度较高，在实际使用中应与其他气体混合使用。目前，针对C5F10O气体的研究主要集中在分析、测试其绝缘和灭弧性能方面，已取得了一些阶段性的成果，其基本物性参数和电气性能已基本清楚。另外，ABB公司于2014年研制出利用C5F10O/干燥空气混合气体作为绝缘介质的22 kV环 开关柜，并于2015年在苏黎世的一个变电站试运行至今，这些工作成果为C5F10O气体的大规模工业应用奠定了坚实的基础。
声明：本站部分 章内容系出于传递信息之目的源自于第三方 站转载，行业企业、终端用户投稿。若对稿件内容有任何疑问或质疑，请立即与本 站联系，本 站将迅速给予回应并第一时间做出处理（联系邮箱：jinwei@zod.com.cn）。