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    188宝金博页面版: 新型SF6替代气体双三氟甲基硫醚绝缘性能的基础实验研究

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    内容提示： 第 46 卷 第 6 期 中 国 电 机 工 程 学 报 Vol.46 No.6 Mar. 20, 2026 2026 年 3 月 20 日 Proceedings of the CSEE ?2026 Chin.Soc.for Elec.Eng. 2355 DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.242535 文章编号：0258-8013 (2026) 06-2355-11 中图分类号：TM 213 文献标识码：A 新型 SF 6 替代气体双三氟甲基硫醚绝缘性能的 基础实验研究 姚雨阳1 ，张博雅 1 ，唐念 2 ，孙东伟 2 ，吕剑 3 ，曾纪珺 3 ， 赵波3 ，马义丁 3 ，李兴文 1* (1．电工材料电气绝缘全国重点实验室(西安交通大学)，陕西省 西安市 710049； 2．广东电网有限责任公司电力科学研究院，广东省 广州市 51...

    文档格式：PDF | 页数：11 | 浏览次数：3 | 上传日期：2026-04-06 14:28:10 | 文档星级：
    第 46 卷 第 6 期 中 国 电 机 工 程 学 报 Vol.46 No.6 Mar. 20, 2026 2026 年 3 月 20 日 Proceedings of the CSEE ©2026 Chin.Soc.for Elec.Eng. 2355 DOI：10.13334/j.0258-8013.pcsee.242535 文章编号：0258-8013 (2026) 06-2355-11 中图分类号：TM 213 文献标识码：A 新型 SF 6 替代气体双三氟甲基硫醚绝缘性能的 基础实验研究 姚雨阳1 ，张博雅 1 ，唐念 2 ，孙东伟 2 ，吕剑 3 ，曾纪珺 3 ， 赵波3 ，马义丁 3 ，李兴文 1* (1．电工材料电气绝缘全国重点实验室(西安交通大学)，陕西省 西安市 710049； 2．广东电网有限责任公司电力科学研究院，广东省 广州市 510080； 3．氟氮化工资源高效开发与利用国家重点实验室(西安近代化学研究所)，陕西省 西安市 710065) Basic Experimental Study on Insulation Properties of SF 6 Alternative Gas Bis (Trifluoromethyl) Sulfide YAO Yuyang 1 , ZHANG Boya 1 , TANG Nian 2 , SUN Dongwei 2 , LYU Jian 3 , ZENG Jijun 3 , ZHAO Bo 3 , MA Yiding 3 , LI Xingwen 1* (1. State Key Laboratory of Electrical Materials and Electrical Insulation (Xi’an Jiaotong University), Xi’an 710049, Shaanxi Province, China; 2. Electric Power Research Institute of Guangdong Power Grid Co., Ltd., Guangzhou 510080, Guangdong Province, China; 3. State Key Laboratory of Fluorine & Nitrogen Chemicals (Xi’an Modern Chemistry Research Institute), Xi’an 710065, Shaanxi Province, China) ABSTRACT: The use of sulfur hexafluoride (SF 6 ) is prevalent in high-voltage electrical equipment, due to its excellent insulation properties and arc extinguishing capabilities. However, SF 6 has been identified as the most significant greenhouse gas, which has led to the exploration of environmentally friendly alternatives. Based on materials genome engineering, this paper identifies potential replacement gases for SF 6 . The approach involved screening and designing more than 1500 candidate gases using a skeleton plus group high-throughput molecular design method. The molecular liquefaction temperature, global warming potential, and dielectric strength are calculated and screened successively by using machine learning and quantum chemistry methods. This process yields about 10 potential replacement gases. It is further found that the prediction results of bis (trifluoromethyl) sulfide (CF 3 SCF 3 ) gas exhibit excellent overall performance, with a dielectric strength approximately 1.87 times that of SF 6 , a boiling point of about ?22 ℃, and a GWP of approximately 2.8. On this basis, a series of experimental studies are 基金项目：国家自然科学基金项目(52422707)；中国南方电网有限责任公司科技项目(GDKJXM20220361)。 Project Supported by National Natural Science Foundation of China (52422707); Science and Technology Project of China Southern Power Grid (GDKJXM20220361). conducted to investigate the insulation properties of CF 3 SCF 3 gas. The results show that the dielectric strength of CF 3 SCF 3 gas is approximately 1.7 times that of SF 6 . The results indicate that CF 3 SCF 3 gas has the potential to replace SF 6 in engineering applications from the perspective of the insulation performance. Conversely, it offers a novel high-throughput approach for the continuous advancement of molecular design for environmentally benign insulating gases. KEY WORDS: SF 6 alternative gas; materials genome engineering; high throughput molecular design; CF 3 SCF 3 gas; dielectric strength 摘要：六氟化硫(SF 6 )以其优异的绝缘和灭弧性能而广泛应用于高压电气设备中，但其是已知的温室效应最强的气体，因此探寻环境友好替代气体具有重要意义。该文基于材料基因工程思想，通过骨架加基团，高通量设计出潜在的 SF 6替代气体，应用机器学习和量子化学等方法，依次对分子液化温度、全球变暖潜能和绝缘强度进行计算筛。竦 10余个潜在替代气体。其中双三氟甲基硫醚(CF 3 SCF 3 )预测结果综合性能良好，绝缘强度约为 SF 6 的 1.87 倍，液化温度约为?22℃，全球变暖潜能值约为 2.8。在此基础上开展CF 3 SCF 3 的绝缘性能基础实验研究。结果表明：CF 3 SCF 3 相对 SF 6 的绝缘强度约为 1.7。研究结果一方面从绝缘性能的角度初步验证了 CF 3 SCF 3 具有替代 SF 6 的工程应用潜力；另

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