SF₆是一种优异的绝缘气体,但是其会造成极强的温室效应,因此需要寻找SF₆的替代气体。目前最有可能的替代气体是电负性气体。但由于电负性气体普遍液化温度比较高,因此需要加入缓冲气体降低其液化温度,此外,缓冲气体和电负性气体还可能存在协同效应,使得混合气体拥有更好的绝缘性能,但目前对于协同效应的研究还处于比较初步的阶段。c-C₄F₈是一种潜力较大的电负性气体,目前对于c-C₄F₈混合气体绝缘性能和协同效应的认识还不够充足。本文从理论和实验两方面对c-C₄F₈与N₂和CO₂这两种缓冲气体组成的混合气体的绝缘性能和协同效应进行了研究。本文首先介绍了用于理论研究的Boltzmann方程以及用于气体实验的实验平台。然后计算了c-C₄F₈/N₂和c-C₄F₈/CO₂混合气体的折合临界击穿场强和协同效应系数。理论计算结果表明,当c-C₄F₈含量低于90%时,c-C₄F₈混合气体的绝缘性能弱于SF₆,而且随着c-C₄F₈含量的升高,c-C₄F₈混合气体的绝缘强度升高,但是协同效应降低。本文通过计算c-C₄F₈混合气体的液化温度,认为c-C₄F₈在实验气体中的混合比不应超过35%。在气体绝缘实验平台中,利用球-板电极和针-板电极分别模拟稍不均匀电场和极不均匀电场,对c-C₄F₈、N₂和CO₂纯气体以及c-C₄F₈含量分别为10%和30%的c-C₄F₈/N₂和c-C₄F₈/CO₂混合气体的工频击穿电压和雷电冲击击穿电压进行了测量,并计算出了对应的协同效应系数。实验结果表明,30%c-C₄F₈/CO₂更适合作为SF₆的替代气体在一定条件下使用。随着c-C₄F₈含量的升高,c-C₄F₈混合气体的协同效应会降低,而且相同气体在极不均匀电场中的协同效应要高于稍不均匀电场中的协同效应,在工频电压下的协同效应要高于雷电冲击电压下的协同效应。c-C₄F₈混合气体协同效应的变化趋势受到气压和极间距的一定影响,大体上随着气压的升高而升高。通过对c-C₄F₈与缓冲气体的协同效应的研究,本文对c-C₄F₈混合气体的协同效应作了介绍,为寻找SF₆替代气体和进一步研究气体的协同效应提供了一定的参考。