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CF3I在微水条件下的放电分解组分研究.pdf
第 42 卷 第 1 期：172-178 高电压技术 Vol.42, No.1: 172-178
2016 年 1 月 31 日 High Voltage Engineering January 31, 2016
DOI: 10.13336/j.1003-6520.hve.2016.01.022
CF I 在微水条件下的放电分解组分研究
3
张晓星，戴琦伟，韩晔飞，肖 淞
400030
（重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室，重庆 ）
摘 要：CF I 可以作为 SF 的替代气体而应用于各类气体绝缘设备中，而 H O 对 CF I 放电分解组分的影响还鲜
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有研究。故通过密度泛函理论(DFT)，对处于常温常压下含有微量水分的 CF3I 放电分解过程进行仿真分析，以求
完善 CF I 的替代理论。首先，根据热力学理论求得 CF I 等主要分子的结构模型，并在此模型的基础上计算各个
3 3
CF I 分解反应进行的难易程度，获得 CF I 分子最可能的分解途径，并得到纯 CF I 气体的动态平衡过程；其次分
3 3 3
析 H O OH H CF I H O
2 在放电环境下生成 •和 •的反应路径；最后探讨在微水的影响下， 3 与 2 在放电过程中可能发生
的主要反应及产生的主要产物。研究结果表明：CF I 直接吸附电子后分解成 CF I−
3 3 •和 所需吸收的能量是最少的，
因此该途径最为可行；H O 分解产生 H •和OH •最少，分别需要吸收377.58 kJ/mol 和 488.29 kJ/mol ；微水的存在
2
使得分解组分多样化和复杂化，破坏了 CF I 自身的动态平衡，由此降低CF I 气体的局部放电起始电压进而减弱
3 3
了其绝缘性能。
关键词：微水；放电；密度泛函理论；分解组分；分解途径；能量
Investigation Towards the Influence of Trace Water on CF I Decomposition
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