初步研究表明,HFO-1234ze(E)具有良好的绝缘性能和环保性能,有潜力作为绝缘介质应用于电气设备中.考虑到气体绝缘介质在设备中应用时处于外加电场作用下,然而目前尚无关于HFO-1234ze(E)气体特性受电场影响的研究.因此,通过理论计算获取了电场对HFO-1234ze(E)的分子结构和性质参数的影响规律,剖析不同电场作用下HFO-1234ze(E)微观特性的变化,从而揭示其具有良好绝缘性能的本质.计算结果显示HFO-1234ze(E)分子结构中除C—H键外其余键长存在明显变化,SF6分子中仅沿电场方向的S-F键存在变化.HFO-1234ze(E)的能隙值随外电场增大而减小,电子跃迁更容易发生,分子结构化学稳定性降低,且C=C双键附近的电荷密度较大,具有较强的化学反应活性;同时HFO-1234ze(E)的能隙值整体小于SF6的分子轨道能隙值,表明其分子结构化学稳定性略弱于SF6.分子的结构变化会导致分子的性质改变,且气体的介电强度与分子的极化率和电离能存在紧密联系,与SF6对比,HFO-1234ze(E)分子的电离能略低于SF6的电离能,但极化率明显高于SF6,同时根据工频击穿实验结果,气压为0.1～0.3 MPa范围内时纯HFO-1234ze(E)的击穿电压为SF6的0.78～0.89,具备较好的绝缘性能.

HFO-1234ze(E);外加电场;分子结构;分子轨道;介电强度

田双双;李晓涵;陈康;张英;刘洋;肖庞欣

湖北工业大学新能源及电网装备安全监测湖北省工程研究中心,武汉430068;贵州电网有限责任公司电力科学研究院,贵阳550002;襄阳湖北工业大学产业研究院,襄阳441100;国网湖北电力有限公司超高压公司,武汉430051

高电压技术

[1]田双双;李晓涵;陈康;张英;刘洋;肖庞欣-.外电场对HFO-1234ze(E)分子的结构和性质的影响)[J].高电压技术,2022(07):2650-2658

1234ze

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