C4环保气体柜性能

（一）绝缘性能

基于3M公司4710 产品的数据表及g3在高压产品上耐压水平数据，混合气体20% 4710 和80% CO2在0.13MPa 下与SF6 击穿电压持平，而混合气体10% 4710 和90% CO2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英寸的平行圆盘电产生均匀电场）

（二）温升性能

g3  混合气体导热性能大概相当于SF6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% CO2混合气体对温升的影响不大。 

（三）开断性能

替代气体只有具有额定开断有功负载及配电线路闭环开断电流等电流的开断性能才能够被称为真正意义上的无SF6 环网柜，g3气体曾在高压GIS上实现短路电流开断，但在中压环网柜应用不同，比较见下表。

 g3气体用于高压GIS 和中压环网柜从表中可以看出高压充气压力比环网柜大的多，采用压气辅助自能式灭弧方式，电弧长度小，气体流速快增加气体循环，且CO2在高气压下也具有一定的开断功能。表4是高压GIS开断试验后分解气体比例，可以看出主要气体并没有太多分解。

（四）高压GIS 开断后分解气体比例

在中压环网柜中应用，一般充气压力只有0.13~0.15Mpa绝对值。压力较小，因此气体含量少、密度小。采用灭弧线圈/灭弧栅通过拉长电弧来冷却电弧实现熄灭电弧。

对采用10% 4710 和90% CO2 混合气体在压力0. 15Mpa下灭弧线圈方式灭弧的环网柜进行有功负载开断试验。仅通过3 次试验，第4次开断失败。通过对气体分析，4710气体分解产生大于2% 的CO2、C2F6、C3F6气体，原因分析是长电弧导致气体分解过多，且4710气体开断分解后无法复合。

因此针对于10% 4710 和90% CO2 混合气体用于环网柜有功负载开断，可适当采取一些措施，例如：

增加触头部位气体混合气体密度，如增大压力等方式；

增快气体循环，可以通过压气或翻板加快气流，使新鲜混合气体加快电弧熄灭；

减少电弧长度，压气式等快速灭弧方式，减少气体分解；

采取措施降低开断过程及开断后温度，快速冷却；

加快分闸速度；

加入O2以减少CO2 分解；

结语：目前C4气体在绝缘方面性能比较，但如果想实现和SF6一样的大范围应用需加大在灭弧能力方面的研究，否则单纯考虑绝缘，之前的环保气体柜和固体绝缘柜已经可以很好实现了。期待业界大公司在此方面加大投入。