C4環保氣體柜性能

（一）絕緣性能

基于3M公司4710 產品的數據表及g3在高壓產品上耐壓水平數據，混合氣體20% 4710 和80% CO2在0.13MPa 下與SF6 擊穿電壓持平，而混合氣體10% 4710 和90% CO2則需要將壓力提高到0.18Mpa方能與SF6 擊穿電壓持平。4710及混合在CO2氣體中絕緣擊穿電壓如下圖（采用0.1英寸的平行圓盤電產生均勻電場）

（二）溫升性能

g3  混合氣體導熱性能大概相當于SF6氣體的85% ，需要對產品的導電回路截面積進行提高，以保證溫升符合標準要求。通過將銅排由50X6改成50x8，產品順利通過1.1倍630A溫升試驗，且有很大的裕度，將銅排改回原規格，并通過試驗，因此10% 4710 和90% CO2混合氣體對溫升的影響不大。 

（三）開斷性能

替代氣體只有具有額定開斷有功負載及配電線路閉環開斷電流等電流的開斷性能才能夠被稱為真正意義上的無SF6 環網柜，g3氣體曾在高壓GIS上實現短路電流開斷，但在中壓環網柜應用不同，比較見下表。

 g3氣體用于高壓GIS 和中壓環網柜從表中可以看出高壓充氣壓力比環網柜大的多，采用壓氣輔助自能式滅弧方式，電弧長度小，氣體流速快增加氣體循環，且CO2在高氣壓下也具有一定的開斷功能。表4是高壓GIS開斷試驗后分解氣體比例，可以看出主要氣體并沒有太多分解。

（四）高壓GIS 開斷后分解氣體比例

在中壓環網柜中應用，一般充氣壓力只有0.13~0.15Mpa絕對值。壓力較小，因此氣體含量少、密度小。采用滅弧線圈/滅弧柵通過拉長電弧來冷卻電弧實現熄滅電弧。

對采用10% 4710 和90% CO2 混合氣體在壓力0. 15Mpa下滅弧線圈方式滅弧的環網柜進行有功負載開斷試驗。僅通過3 次試驗，第4次開斷失敗。通過對氣體分析，4710氣體分解產生大于2% 的CO2、C2F6、C3F6氣體，原因分析是長電弧導致氣體分解過多，且4710氣體開斷分解后無法復合。

因此針對于10% 4710 和90% CO2 混合氣體用于環網柜有功負載開斷，可適當采取一些措施，例如：

增加觸頭部位氣體混合氣體密度，如增大壓力等方式；

增快氣體循環，可以通過壓氣或翻板加快氣流，使新鮮混合氣體加快電弧熄滅；

減少電弧長度，壓氣式等快速滅弧方式，減少氣體分解；

采取措施降低開斷過程及開斷后溫度，快速冷卻；

加快分閘速度；

加入O2以減少CO2 分解；

結語：目前C4氣體在絕緣方面性能比較，但如果想實現和SF6一樣的大范圍應用需加大在滅弧能力方面的研究，否則單純考慮絕緣，之前的環保氣體柜和固體絕緣柜已經可以很好實現了。期待業界大公司在此方面加大投入。