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SF6因绝缘性能优异、灭弧能力强被广泛应用在绝缘设备中。但由于SF6具有极强的温室效应、在电场不均匀时易分解等缺点,对SF6气体放电及其替代气体的研究是至关重要的。绝缘组合电气中金属缺陷是一种常见的故障,它通常会引起局部放电(PD)从而使SF6发生分解。为了完善SF6混合气体的放电机理,本文研究了SF6/Ar和SF6/N2两种混合气体,并用针板电极产生局部放电,采用发射光谱(OES)和光腔衰荡光谱(CRDS)两种光谱法对放电等离子体进行分析,具体研究内容和结果如下:1.建立了PD下的OES诊断系统,并通过测量F原子和Ar原子的发射光谱来分析SF6/Ar等离子体的空间和时间演化。空间分布结果表明,在背景压力为400 Pa、峰值电压为-1000 V、频率为2 kHz、脉冲宽度为60μs、电极间隙为5 mm–9 mm的条件下,F原子和Ar原子光谱强度均是从板电极到针电极先增加后减小,而F原子和Ar原子的空间分布明显不同。时间演化结果表明,在电极间距为5 mm、脉宽为40μs–80μs的放电期间,Ar原子的光谱强度随时间先减小后缓慢增加,而F原子的光谱强度则缓慢增加。2.通过测量F原子的发射光谱分析SF6/N2等离子体的空间分布,并对等离子体的电子激发温度、振动温度、转动温度等参数进行测量。空间分布结果表明,在背景压力为400 Pa、峰值电压为-1000 V、频率为2 kHz、脉冲宽度为60μs、电极间隙为5 mm–11 mm的条件下,F原子光谱强度从板电极到针电极先增加后减小。等离子体参数测量结果表明,在脉宽为20μs–250μs、电极间距为5 mm的条件下,N2分子和F原子发光强度与振动温度和转动温度趋势一致,随着放电脉宽的增加,发光强度先增加后降低,脉宽约为100μs时,发光强度出现峰值;随着脉宽的增加,电子激发温度逐渐降低。3.建立了针对低气压局部放电的CRDS等离子体诊断系统,并对SF6/Ar/SO2混合气体开展了初步诊断。结果表明,该套系统对SO2的最小检测灵敏度为1.55×10-6 cm-1,相应的SO2数密度探测限为2.75×1012 cm-3;未放电情况下,Ar流速为0.14 slm、SF6/SO2(SO2含量为100 ppm)的流速为150 sccm、背景气压为13700 Pa,计算获得SO2的数密度约为2.68×1013 cm-3。