SF6气体因其具有优异的绝缘、熄弧与介质恢复的能力,被广泛应用于电器设备中。但由于其存在温室效应,SF6替代气体的研究便受到了广泛的关注。本文以SF6/N2混合气体为研究对象,通过仿真与试验确定了不同混合比的气体组分与不同分闸速度两种因素对微正压下气体环网柜电弧燃烧特性与开断性能的影响,并根据环网柜承受的最大恢复电压峰值,讨论了SF6与N2混合气体在开断性能方面的协同效应。首先,本文以气体电弧三维磁流体动力学模型为基础,对环网柜在6.0 m/s与6.5 m/s两种分闸速度下其灭弧室内部不同混合比的SF6/N2气体的电弧燃烧过程进行了仿真分析。由于气体物性参数的影响,纯N2电弧燃烧最为剧烈,背后击穿现象非常严重,而纯SF6电弧燃烧相对平缓。SF6含量的提升会使混合气体电弧燃烧更加稳定,弧柱宽度变得更细。并且,当SF6在混合气体中的占比超过40%时,SF6含量的提升对电弧形态的改变就不再明显。然后,搭建了燃弧试验回路,对环网柜灭弧室内部的电弧燃烧特性进行了试验研究。得到的试验结果与仿真结果吻合,40%SF6/60%N2的燃弧特性与纯SF6接近,其电弧燃烧稳定,弧柱较窄,电弧电压较高且不存在熄弧尖峰跌落的现象。SF6含量的增加可以使混合气体的电弧电压提高,并且分闸速度越快,电弧电压越高,有利于电弧的熄灭。最后,搭建了合成试验回路。对20%SF6/80%N2、40%SF6/60%N2混合气体环网柜的开断性能进行了试验。结果表明SF6含量越高、分闸速度越快,环网柜能够承受的恢复电压峰值越大,环网柜的开断性能越好,并且环网柜充40%SF6/60%N2时的开断能力与纯SF6接近。利用环网柜开断成功时所能承受的最大暂态恢复电压峰值,计算了两种混合气体在相同条件下的协同效应系数,结果表明两种混合比气体均表现为协同效应,40%SF6/60%N2的协同效应强于20%SF6/80%N2。