随着我国国民经济的飞速发展,电力需求日益增加,电力系统愈发朝向大机组、大容量、超高压、远距离的发展趋势。电力系统输电网的电压等级提升对电力设备的绝缘提出了更高的要求。SF₆气体因其优良的介电强度、灭弧性能被广泛应用于气体绝缘封闭组合电器（Gas Insulated Switchgears,GIS）和气体绝缘管道母线（Gas Insulated Line,GIL）中。但因SF₆气体存在较高的温室效应指数（Global Warming Potential,GWP）以及较高的液化温度,国际上于1997年的《京都议定书》中将SF₆气体列为限制使用的六种气体之一。因此,研究一种能够替代SF₆气体的新型环保气体具有重要意义。CF₄气体具有较好的绝缘性能和较低的温室效应指数,而且造价低、液化温度低,是一种较有潜力替代SF₆的新型环保气体。将CF₄和CO₂气体混合而成的新型气体,不仅能够降低温室效应指数还能够进一步降低成本,具有一定的工程使用价值。本文采用雷电冲击试验和温升试验对CF₄/CO₂混合气体的性质进行了研究,具体工作如下:一、对CF₄/CO₂混合气体的热力学参数进行研究。利用Chung法计算出了不同混合比下的CF₄/CO₂混合气体在不同气压和温度下的定压比热容、粘度和导热系数。并对GIS金属封闭母线的散热形式和热损耗进行了分析和计算。二、通过设计圆柱-圆柱、板-板、球-球三种不同电场不均匀系数的电极,从而建立了雷电冲击试验平台,制定了气体试验方案和操作流程。并对三种不同电场不均匀系数的电极进行静电场仿真分析,计算出电场不均匀系数,并选择合适的电极间距进行雷电冲击试验。然后,对不同混合比下的混合气体CF₄/CO₂和纯SF₆气体在0.3MPa～0.6MPa下进行正、负极性雷电冲击试验,其结果表明在均匀电场下0.5MPa～0.6MPa的CF₄/CO₂混合气体与0.3MPa的纯SF₆气体绝缘特性大致相当,而不均匀电场下只有0.6MPa的CF₄/CO₂混合气体与0.3MPa的纯SF₆气体绝缘特性相当。三、利用前文计算出的CF₄/CO₂混合气体代入有限元软件进行仿真。然后,对不同混合比下的混合气体CF₄/CO₂和纯SF₆气体在0.3MPa～0.6MPa下进行3150A的温升试验,其结果表明在0.6MPa下的CF₄/CO₂（4:6）与0.3MPa的纯SF₆气体温升特性大致相同,而0.5MPa～0.6MPa下的CF₄/CO₂（5:5）与0.3MPa的纯SF₆气体温升特性相同。最后,结合雷电冲击试验和温升试验的结果,可以得到0.6MPa下的混合气体CF₄/CO₂（5:5）可以替代0.3MPa纯SF₆气体的结论。初步验证了混合气体CF₄/CO₂的工程使用价值。