[发明专利]提高C

说明书

本发明提出了一种提高C₄F₇N气体中绝缘子表面电气强度的系统和方法，该系统包括高频交流电源、等离子体氟化处理装置、高压导线、气体通道、反应气体，反应气体为Ar和CF₄，当给等离子体氟化处理装置的高压电极施加高频交流电时，在等离子体氟化处理装置的电极间绝缘介质和地电极之间形成等离子体，该等离子体对放置于地电极上的绝缘子表面进行氟化处理，使CF₄气体分子产生的官能团接枝在绝缘子表面，并形成氟化层，从而提高了绝缘子在环保气体中的表面电气强度，特别是在C₄F₇N气体中的表面电气强度。

技术领域

本发明涉及绝缘子性能改进技术领域，具体涉及一种提高C₄F₇N气体中绝缘子表面电气强度的系统和方法。

背景技术

以C₄F₇N替代SF₆作为绝缘或者灭弧介质的气体绝缘封闭开关(Gas insulatedswitchgear,GIS)、气体绝缘金属封闭输电线路(Gas insulated line,GIL)具有输送容量大、绝缘性能高、占地面积小、受环境影响弱等优点，在土地资源日趋紧凑的现实情况下分别是传统变电站、架空输电线路的良好替代品。盆式绝缘子是GIS/GIL设备的薄弱环节，当绝缘子附近存在缺陷时，容易发生间隙放电甚至闪络故障。

等离子体处理技术能够有效提升盆式绝缘子的电气性能。在低温等离子环境中，对盆式绝缘子表面进行氟化处理，通过改变绝缘子表面的化学组分和表面形貌，在适当处理时间下能够较好地提升绝缘子的沿面闪络电压，对绝缘子生产厂家及电网运营商具有一定的工程指导意义。

发明内容

本发明提出了一种提高C₄F₇N气体中绝缘子表面电气强度的系统，包括：高频交流电源、等离子体氟化处理装置、高压导线、气体通道、反应气体、气体流量调节器，所述等离子体氟化处理装置包括有玻璃外壳，位于所述玻璃外壳内的由电极间绝缘介质、侧壁以及地电极形成的反应腔体，所述绝缘子放置于所述反应腔体底部，在所述反应腔体的顶部设置高压电极，所述高压电极与所述高频交流电源通过所述高压导线连接，其特征在于：所述高压电极、电极间绝缘介质和地电极形成介质阻挡放电结构，为所述反应腔体提供等离子体环境,所述反应气体为Ar和CF₄,其中Ar为保护气，当给所述高压电极施加高频交流电时，所述反应气体在所述电极间绝缘介质与所述地电极之间形成等离子体，通过该等离子体对处于所述反应腔体中的所述绝缘子进行表面处理，使CF₄气体分子产生的官能团接枝在所述绝缘子表面，并形成氟化层，从而提高了所述绝缘子在C₄F₇N气体中的表面电气强度。

进一步，所述绝缘子设置在所述地电极上。

进一步，所述高压电极的一部分通过绝缘件固定在所述玻璃外壳上，且该部分与所述高频交流电源连接；所述高压电极的另一部分与所述电极间绝缘介质11紧密贴合。

进一步，所述高压电极和地电极为铜板或铝板。

进一步，绝缘件的材料为环氧树脂。

进一步，所述电极间绝缘介质和所述高压电极贴合的表面形状相同。

进一步，所述电极间绝缘介质覆盖在所述反应腔体顶部，其尺寸略大于所述反应腔体。

进一步，所述气体流量调节器用于调节进入所述反应腔体中的所述反应气体的流量。

进一步，所述反应气体通过穿过所述玻璃外壳和所述侧壁的进气通道进入，通过穿过所述地电极和所述玻璃外壳底部的排气通道排出。

进一步，所述绝缘子在所述反应腔体内氟化处理的时间为5-15min。