CF_(3)SO_(2)F/N_(2)混合气体的电离特性试验研究

为评估CF_(3)SO_(2)F/N_(2)混合气体的绝缘性能,研究了其在电场中的电离特性。通过稳态汤逊实验(SST)测量获得了CF3SO2F摩尔分数分别为10%、20%、30%、40%、100%的CF_(3)SO_(2)F/N_(2)混合气体的有效电离系数和临界约化场强,研究了混合比例、约化场强和电极距离对其电离特性的影响,并比较了CF_(3)SO_(2)F/N_(2)混合气体相对于SF6的绝缘强度。结果表明:CF_(3)SO_(2)F摩尔分数为10%时,CF_(3)SO_(2)F/N_(2)混合气体的电离特性与N_(2)类似;随着CF_(3)SO_(2)F占比增大至20%以上后,CF3SO2F/N2混合气体的电离特性逐步由CF_(3)SO_(2)F主导;CF_(3)SO_(2)F/N_(2)混合气体相对于SF6的理论绝缘强度随着CF_(3)SO_(2)F摩尔分数的增大而增大,40%CF_(3)SO_(2)F/60%N_(2)混合气体的临界约化场强约为SF_(6)的1.01倍,但其对电场变化的敏感程度不如SF6。研究结果可为CF_(3)SO_(2)F/N_(2)混合气体的绝缘强度评估提供理论基础。

基于Boltzmann方程对C_(3)F_(8)/CF_(3)I/CO_(2)三元环保型混合气体的绝缘性能研究

为研究一种新型SF_(6)替代环保绝缘气体介质,采用密度泛函理论(DFT)从微观结构层面上深入地分析C_(3)F_(8)作为一种SF_(6)替代环保绝缘气体的可行性,利用两项近似的Boltzmann方程对300 K下C_(3)F_(8)/CF_(3)I/CO_(2)三元环保混合绝缘气体介质的绝缘特性进行了分析,计算三元环保混合气体的电子能量分布函数、电子群参数和协同效应系数等多种微观参数,分析了这些参数随C_(3)F_(8)混合气体比例的变化情况,并与同比例下的c-C_(4)F_(8)/CF_(3)I/CO_(2)三元混合气体的微观参数进行了对比和分析。在约化电场强度E/N低于418 Td时,从扩散系数、电子漂移速度的角度上来看,C_(3)F_(8)三元混合气体的性能优于c-C_(4)F_(8)三元混合气体,在C_(3)F_(8)比例低于7%时,C_(3)F_(8)三元混合气体的绝缘强度高于30%SF_(6)/70%CO_(2)的混合气体,此时的三元混合气体在中低压设备中具有一定的应用潜力。此外,当C_(3)F_(8)气体体积分数为10%时,三元混合气体协同性最好。文中的研究从理论上验证了C_(3)F_(8)/CF_(3)I/CO_(2)替代SF_(6)的可能性。

不均匀电场下CF_(3)SO_(2)F混合气体的工频击穿特性

在球-球和尖-板电极下测量了新型环保绝缘混合气体CF_(3)SO_(2)F/N_(2)和CF_(3)SO_(2)F/CO_(2)的工频击穿电压,分析了气压、电极间距和电场不均匀度等因素对混合气体工频击穿特性的影响,并与SF_(6)进行了对比。结果表明:稍不均匀电场下CF_(3)SO_(2)F混合气体的工频击穿电压与气压为正向线性关系,随间距增长击穿电压出现微弱的饱和趋势。极不均匀电场下CF_(3)SO_(2)F混合气体的工频击穿电压随气压变化呈现“上升-下降-上升”的“驼峰”曲线,“驼峰”峰值对应的气压值在0.2~0.35 MPa之间。其中CF_(3)SO_(2)F/N_(2)混合气体的工频击穿电压整体大于CF_(3)SO_(2)F/CO_(2)混合气体。在0.3 MPa及以上,CF_(3)SO_(2)F/N_(2)混合气体在极不均匀电场下仍可保持较高的相对SF_(6)绝缘水平,具备良好的应用潜力。

CF_3I/N_2混合气体中绝缘子沿面闪络特性的研究

文中以SF6／N2混合气体作为比较，研究了CF3I／N2混合气体中绝缘子在工频电压和正、负极性雷电冲击电压下的沿面闪络特性。结果表明：在0．1-0．3MPa下，CF3I／N2混合气体中绝缘子的工频闪络电压和雷电冲击闪络电压均随气压升高而增大；在较低气压下，CF3／N2混合气体中绝缘子的负雷电冲击闪络电压比正极性下要低，而当气压高于某临界值时，负极性下闪络电压又会高于正极性：绝缘子在含30％CF3I气体的CF3I／N2混合气体中的绝缘性能基本介于含20％／30％SF6气体的SF6/N2混合气体中的绝缘性能之间，可以为CF3I混合气体替代SF6混合气体应用于高压气体绝缘电气设备中提供参考。

直流电压下CF_3I/N_2混合气体的放电副产物

CF_3I/N_2混合气体被认为有希望取代SF6气体而应用于气体绝缘设备。为了研究CF_3I/N_2混合气体在放电后的副产物,该文基于密度泛函理论(density functional theory,DFT),运用BFGS算法建立并优化了CF_3I分子及其潜在副产物分子的结构模型,并在此模型的基础上通过GGA-PBE算法计算了副产物分子的基态总能量,得到了各分子生成反应的自由能。结果表明副产物的可能组分为C2F6、C_2F_5I和I_2。而采用色质联用法和离子色谱法分别对CF_3I/N_2混合气体直流放电实验后的气体和固体成分进行分析,结果表明气体放电后副产物的主要成分为C_2F_5I,固体副产物为I_2。同时还发现,当气体放电后,将产生少量固态I单质,这导致CF_3I气体含量减少。但经过一个较长时间,CF_3I/N_2气体绝缘性能可恢复到放电前的水平,说明在CF_3I/N_2中决定其绝缘性能的主要因素是自由基对电子的吸附性,而不是I的电负性。研究结果表明,直流电压作用下,CF_3I/N_2绝缘气体放电后可检测到的分解产物是C_2F_5I和I_2。

C_3F_7CN/N_2混合气体的直流击穿特性

寻找替代SF6应用于直流气体绝缘金属封闭输电线路(GIL)中的环保型气体成为近年来电力领域的研究热点,而C3F7CN是一种具有良好替代前景的气体。本文试验研究了均匀电场下0.3~0.7MPa气压范围内C3F7CN含量为8%~16%的C_3F_7CN/N_2混合气体的直流击穿特性,并将结果与SF6气体、SF6/N2混合气体和C3F7CN/CO2混合气体对比。试验结果及分析表明:C_3F_7CN/N_2混合气体的正、负极性直流击穿电场强度均随着气压下降而降低,随着混合气体中C3F7CN含量增加提高了20%,0.7MPa下14%C3F7CN/86%N2的负极性击穿电场强度达到0.4MPa下SF6的87.3%,相同气压下,直流击穿电场强度以8%C3F7CN/92%N2混合气体最低,8%C3F7CN/92%CO2混合气体其次,20%SF6/80%N2混合气体最高。采用X射线光电子能谱(XPS)对金属电极表面的固体放电副产物进行分析,获得了C_3F_7CN/N_2混合气体放电过程中气体与电极可能发生的反应。

冲击电压下CF_3I/N_2混合气体放电极性效应研究

SF_6气体具有极强的温室效应,寻找新型SF_6替代气体成为国内外学者需要解决的迫切问题。该文研究了CF_3I/N_2混合气体针–板间隙和球–板间隙在正负雷电冲击电压作用下的绝缘特性,对CF_3I及其混合气体在电力设备中的应用具有重要意义。实验结果表明:极不均匀电场与稍不均匀电场下,CF_3I/N_2混合气体的间隙放电均存在显著的极性效应。在电极间隙为5mm时随着气压的升高还出现了极性反转现象。针–板电极下原本较高的负极性50%击穿电压在气压较低时出现了低于正极性击穿电压的情况,球–板电极下原本较高的正极性50%击穿电压也出现了低于负极性击穿电压的情况。分析表明,CF_3I/N_2混合气体出现极性效应以及在短间隙下的极性反转是由于电极间隙间空间电荷的迁移和扩散与气压的共同作用造成的。因此,使用CF_3I/N_2混合气体作为绝缘介质的电力设备应着重考虑不同气压及均匀度下的极性效应及反转问题。

不均匀电场下CF_3I/N_2混合气体工频击穿特性试验

从工频击穿性能的角度探讨CF3I／N2混合气体替代SF6气体用于气体绝缘设备的可能性。通过工频击穿试验探究气压、混合比和电极间距三种因素对CF3I／N2混合气体工频击穿电压的影响，并与相同条件下的SF6／N2混合气体进行对比分析，提出使用协同效应指数C值判定混合气体协同效应类型及协同效应强弱的定量分析方法。结果表明，随着混合比、气压的升高，CF3I／N2混合气体工频击穿性能逐渐接近SF6气体，较高气压下的CF3I／N2混合气体更具有应用潜力。CF31／N2混合气体工频击穿电压呈正协同效应，而且CF3I气体具有优良的自恢复绝缘性能。综合考虑工频击穿性能、液化温度和环境影响三种因素，在特定的场合下，CF3I含量为20％-50％的CF3I／N2混合气体有可能替代SF6气体用于气体绝缘设备。

CF_3I-N_2混合气体在稍不均匀和极不均匀电场中的工频击穿特性

三氟碘甲烷(CF3I)是近年来被认为最有可能替代六氟化硫(SF_6)的环保型绝缘气体之一。通过建立CF3I混合气体绝缘性能试验平台,对CF3I-N_2二元混合气体在不同体积分数(20%和30%)、气压(0.1~0.3 MPa)、放电间隙(5~30 mm)以及电场不均匀系数(针–板模型和球–板模型)下的工频击穿特性进行了研究,揭示了CF3I-N_2混合气体工频击穿电压受CF3I体积分数、间隙距离、气压以及电场不均匀度等因素的影响规律。结果表明,在稍不均匀电场中,CF3I-N_2混合气体的工频击穿电压随放电间距的增大而增大,同时随气压的升高线性增加。在极不均匀电场中,CF3I-N_2混合气体的工频击穿电压近似于随间隙的增大线性增加,但击穿电压随气压的变化出现了不同程度的饱和现象。与SF_6气体相比,CF3I体积分数为20%和30%的CF3I-N_2混合气体能够分别达到纯SF_6气体50%和55%以上的工频耐压水平。

冲击电压下CF_3I/CO_2混合气体间隙的绝缘特性与极性效应

广泛应用于电力系统的SF_6气体是一种强温室效应气体,寻找新型环保型替代气体成为电力行业亟待解决的问题。为此文中对体积比为3:7的CF_3I/CO_2混合气体进行了实验研究,测量了雷电冲击电压下CF_3I混合气体的50%击穿电压,并和纯SF_6气体的绝缘性能进行了比较。结果表明:CF_3I/CO_2具有较好的绝缘能力,在稍不均匀电场下可以达到SF_6气体绝缘强度的0.84倍,在极不均匀场下也可以达到SF_6气体的0.65倍。还对CF_3I/CO_2混合气体的极性效应进行了分析,结果显示极不均匀场下的CF_3I混合气体极性效应更加明显,并且还出现了极性反转现象。

不均匀电场中C_3F_7CN/CO_2混合气体直流局部放电特性

近年来C_3F_7CN气体作为优异的环保绝缘介质成为了SF_6替代气体领域的研究热点,然而目前鲜见其混合气体直流局部放电特性的研究。为此,利用针–板电极模拟不均匀电场测试了C_3F_7CN/CO_2混合气体在直流电压下的局部放电起始电压,获得了气压、电压极性和电场不均匀度对气体局部放电起始电压的影响规律,并与SF_6及SF_6/N_2混合气体进行了对比。结果表明,C_3F_7CN/CO_2混合气体的局部放电起始电压随气压的增大呈现出非线性增长趋势;特定电场不均匀系数和电压极性下,C_3F_7CN/CO_2混合气体的局部放电起始电压随气压变化而表现出"驼峰效应";C_3F_7CN/CO_2混合气体的局部放电起始电压受电压极性影响较大;此外,当电场不均匀系数在5.74～49.93范围内时,C_3F_7CN/CO_2混合气体的局部放电起始电压存在着极小值。直流局部放电特性的研究发现C_3F_7CN/CO_2混合气体抑制直流局部放电的能力相当甚至优于SF_6/N_2混合气体。

高气压CF3I-N2混合气体雷电冲击耐受特性及其在GIL中的应用

作为应用广泛的绝缘气体,六氟化硫（SF6）会产生温室效应,环保特性不佳,因此寻找环保型替代气体成为高电压领域的研究热点。针对高压力下三氟碘甲烷（CF3I）和氮气的混合气体（CF3I-N2）开展了基础电极间隙的雷电冲击耐受特性研究,并与纯SF6、SF6-N2混合气体进行特性对比。在此基础上,采用气体绝缘管道母线（GIL）样机开展了CF3I-N2混合气体绝缘特性的验证试验。结果表明,高气压CF3I-N2混合气体具有较好的绝缘能力,但安全裕度相比纯SF6气体较低,为此针对样机进行了相应的电场优化改进,使最大电场强度降低了30%,提高了产品安全裕度。

探管网分布气体的膜下PH_3与CO_2混合熏蒸试验

在老式房式仓仓外安装气体分配箱,粮堆内布设探管网,用于分布气体,粮面采用薄膜密封,利用仓外PH3发生器,进行膜下PH3与CO2混合熏蒸试验。试验结果表明PH3浓度分布均匀,均匀度大于0.83;熏蒸期间气密性较好,平均浓度下降率为4.5%/d;熏蒸28天后散气,杀虫效果良好,粮堆内储粮害虫死亡率达到100%。

吹入氩氯混合气体钢液脱氢工艺参数(Ar/Cl_2)的确定

热力学计算表明，用氩氯混合气体吹入钢液，当VAr／VCl2=9时，氯可将钢中氢的质量分数由6×10^-6降至（1～2）×10^-6；耗氯量为0．14m^3／t，其中40％用于脱氢．本文为原苏联发明专利N01084346的原理之二．

C3F7CN/CO2混合气体在准均匀电场中的绝缘性能

近年来C3F7CN作为一种环保绝缘介质受到SF6替代气体领域研究者的广泛关注,目前针对其混合气体的工频击穿特性鲜有系统性研究。利用球电极模拟准均匀电场测试了C3F7CN/CO2混合气体的工频击穿特性及自恢复特性,系统分析了混合比和气压等因素对工频击穿电压的影响情况及C3F7CN与CO2气体间的协同效应,并与相同条件下的SF6进行对比。研究发现,C3F7CN体积分数为2%～8%的混合气体的工频击穿电压随气压增加呈线性增长趋势,随混合比的增加呈饱和增长趋势。混合比为2%的C3F7CN/CO2混合气体工频击穿电压能达到相同条件下纯SF6的50%,混合比为8%的C3F7CN/CO2混合气体工频击穿电压能达到相同条件下纯SF6的75%。C3F7CN与CO2气体存在一定的协同效应。另外,C3F7CN混合气体的复原特性优良。相关研究成果证实了C3F7CN/CO2混合气体具有替代SF6的潜力。

低比例CF_3I的CF_3I-CO_2混合气体在极不均匀电场中的绝缘特性

常用绝缘气体六氟化硫(SF_6)具有严重的温室效应,三氟碘甲烷(CF3I)是一种环保型的SF_6潜在替代气体,但其沸点及价格较高,而其低比例混合气体可以规避此类问题。针对低比例CF3I的CF3I-CO_2混合气体进行研究,对不同混合比例、不同气压、不同放电间隙下的混合气体在极不均匀电场下进行击穿试验,量化了混合气体在相应情况下的耐压表现。试验结果表明,在极不均匀电场环境下,微量CF3I的混入能显著提高击穿电压,当体积分数>6%后绝缘电压趋于稳定。虽然击穿电压相比SF_6具有一定差距,但微量CF3I与CO_2混合气体具有出很好的正协同效应,因此低比例CF3I的CF3I-CO_2混合气体在大间隙条件下具有一定的应用可行性及成本优势。

CO-CO_(2)混合气体还原WO_(3)至WO_(2.72)的反应行为

紫钨(WO_(2.72))是三氧化钨(WO_(3))还原制备碳化钨(WC)催化剂的重要中间产物,系统分析WO_(3)至WO_(2.72)的反应行为对后期高效制备优质WC具有重要意义。本文以CO-15%CO_(2)混合气体为还原剂,结合模型拟合法、TG-DTA、XRD、FE-SEM和热力学计算等方法对其还原WO_(3)制备WO_(2.72)的反应机理和动力学进行分析。结果表明:1015~1131 K范围内,WO_(3)与CO-15%CO_(2)混合气体的还原反应主要由两步过程组成,首先WO_(3)被还原为WO_(2.9),而后WO_(2.9)继续被还原为WO_(2.72),即WO_(3)→WO_(2.9)→WO_(2.72),两者相互分开,依次进行。动力学分析结果表明:WO_(3)被还原至WO_(2.9)和WO_(2.9)被还原至WO_(2.72)均由界面化学反应控速,求取的表观活化能分别为142.182 kJ/mol和128.235 kJ/mol;该模型对变温还原动力学的分析同样适用,此时表观活化能为124.638 kJ/mol,与恒温实验所得结果相符。添加一定含量(质量分数)的Nb_(2)O_(5)(0~0.5%)有利于反应速率的提高,然而Nb_(2)O_(5)含量过高(>0.5%)时反应速率反而下降。结合产物形貌演变和物相转变规律,本文得出了CO-15%CO_(2)混合气体还原WO_(3)至WO_(2.72)的可能反应机理。

极不均匀电场中CF_3I-CO_2混合气体雷电冲击绝缘特性的研究

以含10%CF_3I气体的CF_3I-CO_2混合气体为研究对象,研究了极不均匀电场中CF_3I-CO_2混合气体在正、负极性雷电冲击电压下的绝缘特性。结果表明:在0.1～0.3 MPa气压内,极不均匀电场中CF_3I-CO_2混合气体在正、负极性雷电冲击电压下的50%击穿电压均随着电极间隙距离的增大而逐渐升高,且增长趋势近似为线性,但在0.3 MPa气压下,正极性雷电冲击电压下的50%击穿电压曲线则呈现出一定程度的饱和趋势;当间隙距离较大时,极不均匀电场中CF_3I-CO_2混合气体在正极性雷电冲击电压下的50%击穿电压均比负极性雷电冲击电压下的低;但当间隙距离较小时,CF_3I-CO_2混合气体在正极性雷电冲击电压下的50%击穿电压比负极性雷电冲击电压下更高。

CF_(3)I-CO_(2)混合气体在稍不均匀和极不均匀场中的雷电冲击特性

为了解决当前SF替代气体的问题,近年来人们对三氟碘甲烷(CF_(3)I)及其混合气体的研究颇多,发现其混合气体在一定电压内有替代SF的潜力。通过搭建放电实验平台,控制放电间隙距离、气压和混合比率对CF_(3)I-CO_(2)的混合气体在稍不均匀电场和极不均匀电场下的雷电冲击特性进行了实验研究。研究发现CF_(3)I-CO_(2)混合气体在这两种不同电场下的击穿电压都随间隙距离呈正相关,但两者增长趋势不相同,而击穿电压随气压则表现出明显差异化的规律。在稍不均匀电场下,间隙距离较小时击穿电压与距离呈线性关系,而当间隙距离偏大时则呈现饱和状态的现象;击穿电压与气压的关系则呈现出增长速率加快的现象。在极不均匀电场下,击穿电压与距离呈饱和趋势增长;气压上则是以较慢的速率增长;此外,在一些特殊情况下还出现了极性反转现象和“驼峰”现象。通过与纯SF的击穿电压相比,两种电场下CF_(3)I-CO_(2)混合气体的绝缘性能在混合比率k=30%时最佳,可以为CF_(3)I混合气体应用于气体绝缘设备中提供参考。

榄香烯诱导肝癌腹水瘤细胞系Hca-F_(25)/CL-16A_3凋亡的实验研究

研究了榄香烯诱导肝癌腹水瘤细胞系ＨｃａＦ２５／ＣＬ１６Ａ３凋亡的作用。结果表明：凋亡抑制基因ｂｃｌ２在对照组呈高度表达，榄香烯作用后，可使强表达ｂｃｌ２细胞数显著减少（Ｐ＜０．０１）；ＤＮＡ凝胶电泳结果表明榄香烯可使ＨｃａＦ２５／ＣＬ１６Ａ３ＤＮＡ出现凋亡特征（呈慧星状或梯形条带）。提示榄香烯可能通过使ＤＮＡ断裂及抑制ｂｃｌ２表达而诱导该细胞株凋亡，榄香烯诱导细胞凋亡可能是其抗肿瘤作用机制的重要方面之一。