[发明专利]用于表征新型电力设备灭弧及绝缘能力的气体分解特征量

权利要求书

1.基于气体分解特征量的表征电力设备灭弧及绝缘能力的方法，其特征在于，电力设备包括采用SF₆替代气体作为绝缘或灭弧介质的断路器或全封闭气体绝缘组合电器，SF₆替代气体填充于所述电力设备的灭弧室或主气室，基于电力设备的电离区、离子迁移区和中性粒子扩散区放电区域，测量SF₆替代气体特征分解组分，反映电力设备灭弧及绝缘能力；

其中，SF₆替代气体特征分解组分的含量和产气率与电力设备的放电程度正相关，能够用以揭示电力设备灭弧及绝缘能力，因此，利用SF₆替代气体特征分解组分的含量、产气率以及不同SF₆替代气体特征分解组分含量或产气率之间的比值作为关键参量，关键参量越大，说明电力设备的灭弧及绝缘能力下降越严重；

所述SF₆替代气体采用人工合成环保性气体，包括C₅F₁₀O或C₄F₇N；

所述电力设备发生电弧或局部放电现象后，SF₆替代气体在电离区受到大量高能电子的轰击，分解为低碳低氟化物以及相关带电粒子，电子在电场作用下轰击电极引起二次发射，促进SF₆替代气体及低碳低氟化物的分解和电离；

离子则在电场作用下发生迁移，低碳低氟化物由粒子浓度较高的电离区进入中性粒子扩散区，最后在放电腔体内均匀分布；由于低碳低氟化物的绝缘强度和灭弧能力弱于SF₆替代气体，在放电结束后还会导致部分受分解的SF₆替代气体分子无法重新复合，从而降低电力设备的绝缘能力和灭弧能力，因此低碳低氟化物作为SF₆替代气体的特征分解产物能够间接反映环保电力设备灭弧及绝缘能力。

2.根据权利要求1所述的基于气体分解特征量的表征电力设备灭弧及绝缘能力的方法，其特征在于，所述电离区指放电的中心区域，电子碰撞电离、电子碰撞分解、电子附着和复合、正负离子复合以及中性粒子之间的化学反应均发生在该区域。

3.根据权利要求1所述的基于气体分解特征量的表征电力设备灭弧及绝缘能力的方法，其特征在于，所述离子迁移区指粒子浓度低于10⁷m^-3且电场强度高于10⁷V/m的区域，该区域实现带电粒子在电场作用下的迁移过程。

4.根据权利要求1所述的基于气体分解特征量的表征电力设备灭弧及绝缘能力的方法，其特征在于，所述中性粒子扩散区指带电粒子浓度低于10¹⁵m^-3且电场强度低于10⁵V/m的区域，该区域实现粒子浓度差引起的中性粒子扩散过程。