C4混合气体应用

g ³   气体是通用电气（原阿尔斯通高压）采用3M Novec ^TM 4710（C4)与CO ₂ (和)或 O ₂ 混合而成的气体， 3M联合通用电气推出了代号为“g3(green gas for gird)”的环保型气体是可替代SF6气体的环保型气体绝缘介质，该气体为C4F7N与CO2的混合气体，其中C4F7N的GWP值仅为2090，绝缘性能达到了纯SF6的两倍以上。CO2具有优异的灭弧性能，且与C4F7N之间表现出较强的协同作用。含4% C4F7N和6% C4F7N的混合气体GWP值分别为327和462，相对SF6而言减少了98%，且绝缘性能能够达到纯SF6的90%左右，因此可以在不改变气箱尺寸、导电回路等情况下对断路器方案直接替代，实现环保气体绝缘环网柜。目前，在高压工程应用方面，以C4F7N/CO2混合气体的为绝缘介质的420kVGIL气体绝缘母线，245kVCT电流互感器以及145kVGIS均已都投入试运行。

绝缘性能:  基 于3M 公司4710 产品的数据表及g ³ 在高压产品上耐压水平数据，混合气体20% 4710 和80% CO ₂ 在0.13MPa 下与SF6 击穿电压持平，而混合气体10% 4710 和90% CO ₂ 则需要将压力提高到0.18Mpa方能与SF6 击穿电压持平。 4710及混合在CO2气体中绝缘击穿电压如下图（采用0.1英寸的平行圆盘电极产生均匀电场） 通过对产品进行ANSYS电场分析，明确产品在g ³  混合气体下的绝缘薄弱点，对产品安装支架、螺栓等进行必要的绝缘加强。 由于加强了绝缘，综合产品性价比，混合气体比例采用10% 4710 和90% CO ₂ ，设计压力0.15Mpa，进一步ANSYS模拟分析，产品可以满足绝缘要求。 对产品进行绝缘试验，在0.135Mpa下通过工频50kV,雷电冲击95kV 的耐压试验。

C4混合气体在12kV充气柜产品上应用，实现与SF6绝缘一致的紧凑型产品，无需增加充气压力，相比干燥空气或氮气绝缘，实现小型化，而在高一点电压上应用效果更加明显，如C4混合气体应用于      ANSI 38kV 60Hz 25kA 及 IEC 36kV 50Hz 25kA开关柜 ，外形尺寸与使用SF6技术设备保持一致。具有以下特征:

• 3工位开关

• 抗电弧设计增加安全性

• 真空开断和可见隔离断口

温升性能:  g ³   混合气体导热性能大概相当于SF ₆ 气体的85% ，需要对产品的导电回路截面积进行提高，以保证温升符合标准要求。通过将铜排由50X6改成50x8，产品顺利通过1.1倍630A温升试验，且有很大的裕度，将铜排改回原规格，并通过试验，因此10% 4710 和90% CO ₂ 混合气体对温升的影响不大。 

开断性能: 由于C4是多分子合成气体，相对于单分子惰性气体来说容易分解，特别是在高温，电弧的作用下，会分解成很多合成物质，从而无法保持绝缘功能。C4在高压GIS上应用，还是依赖于CO2的灭弧功能。因此不能真正取代SF6作为灭弧介质，实现完全替代。