寻找能够替代SF6应用于电气设备的环境友好型气体成为当务之急。近期的研究成果表明C4F7N/CO2混合气体具有优良的绝缘性能和灭弧性能,然而将C4F7N气体应用于气体绝缘设备前仍需关注其在运行中性能可能发生的变化以及对固体绝缘件的影响。本文以C4F7N混合气体与环氧树脂构成的气固绝缘为试验对象,搭建了气固绝缘系统电-热联合加速老化试验平台和存在局部放电情况下绝缘劣化试验平台,对老化/劣化后气固绝缘系统的各个组件进行性能测试,包括采用GCMS测试混合气体的分解产物,利用SEM、FTIR、XPS、表面粗糙度仪等分析环氧树脂(EP)试样的物化性能变化。研究成果可为C4F7N在未来应用于气体绝缘设备提供数据支撑及理论依据。气固绝缘系统在电、热联合加速老化后,C4F7N/CO2混合气体中未检测到气体分解产物,老化后EP试样的工频和冲击闪络特性未发生改变,但在对EP试样的表面微观形貌进行分析时发现,试样表面的孔洞大幅增加,靠近高压端的EP表面的破坏程度最为明显,同时EP出现了轻微的氟化。气固绝缘系统存在局部放电时,C4F7N混合气体发生分解现象,分解产物的种类随放电的持续而增多,主要有碳氟类气体(CF4、C3F8、C3F6、C4F6、C6F14和C4F8)、腈类气体(CF3CN和CNCN)和酯类产物C12F7H1702,分解产物的相对含量随着放电时间的增长而增大。其中,C12F7H7O2形成与EP有关,是EP中的C-H键、酯基COO的自由基以及C4F7N气体分解物中含有C-F键的自由基共同作用的产物,因此,C12F7H702可作为放电过程中环氧树脂参与的特征气体产物。气固绝缘系统在局部放电下的沿面闪络性能发生了劣化。C4F7N/CO2混合气体的工频击穿电压下降,局部放电电压11kV,放电持续150h后,混合气体的工频击穿电压在0.2MPa和0.15MPa下分别下降了 9.8%和7.8%;EP试样表面出现了黑色区域,出现了孔洞和裂纹,环氧树脂表层发生了氟化,引入了 O-H、C-F和C≡N化学键,虽然试样的工频闪络电压并未下降,但冲击闪络电压下降,在未劣化的0.2MPaC4F7N/CO2混合气体中,局部放电电压11kV,放电持续50h后,EP材料的沿面冲击闪络电压下降幅度较小,仅为2.05%,但随着放电持续时间的增大,在200h和300h时分别下降了 7.9%和10.2%,随着气压升高,下降的幅度增大。