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Gas decomposition and electrode degradation characteristics of a 20%C_(3)F_(7)CN and 80%CO_(2) gas mixture for high voltage accelerators

引用

High Voltage 2021年第5期6卷 750-759页

作者： ibrahim iddrissu Qinghua Han Lujia Chen Louis Maksoud Yannick Kieffel Department of Electrical and Electronic Engineering The University of ManchesterManchesterUK Materials Research Department General ElectricGrid Solutions SASVilleurbanneFrance

Sulphur hexafluoride(SF_(6))is a potent greenhouse gas used in high voltage *** a promising alternative to SF_(6),the C_(3)F_(7)CN/CO_(2)gas mixture and its by‐products are of great interest to ensure the safe operation of accelerators that will adopt any SF_(6)‐free *** work experimentally examines the electrical ageing characteristics of a 20%C_(3)F_(7)CN/80%CO_(2)gas mixture tested using spark gaps under a pressure of 7.2 bar(abs.).Gas samples were collected after 1000 DC breakdowns and analysed using gas chro-matography mass spectrometry(GC‐MS)with an estimated toxicity value of 54,459 ppmv,which indicates the aged mixture to be non‐*** investigation was conducted on the gas‐solid interface after 500 breakdowns for both SF_(6) and the 20%C_(3)F_(7)CN/80%CO_(2)gas *** electrodes were analysed using X‐ray photoelec-tron spectroscopy(XPS)and X‐ray diffraction(XRD)*** surface analysis revealed the formation of metal fluorides on the electrode surface tested using the 20%C_(3)F_(7)CN/80%CO_(2)mixture,whereas metal fluorides and sulphides were detected for electrodes tested with SF_(6).The findings provide a reference on the toxicity and gas‐solid interaction of the electrically aged 20%C_(3)F_(7)CN/80%CO_(2)gas mixture for potential retro‐fill application in high voltage accelerators.

关键词： mixture electrode characteristics

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