可以取代六氟化硫絕緣的氣體
2018-8-3 16:42:05
為尋找六氟化硫氣體的替代氣體，進行了大量的研究，但未獲成功。相關的研究表明，從絕緣角度看，能替代六氟化硫氣體的只有氮氣和空氣。它們的絕緣能力僅為六氟化硫氣體的三分之一。但用這些氣體，則要對設備重新設計，并耗用大量的材料。
氮氣六氟化硫混合氣體從生態和經濟角度看，是個很好的替代氣體。氮氣六氟化硫混合氣體的擊穿強度與氮中六氟化硫的濃度及壓力有關。從技術上講，氮的組分至40%，電強度幾乎沒有什么變差。即使80%氮氣 20%六氟化硫的混合氣體也還有純氮氣或空氣二倍以上的電強度。
但氮氣六氟化硫混合氣體只能用作絕緣介質，而不能作斷路器中的滅弧介質。
氮氣六氟化硫混合氣體具有良好的絕緣性能，即使在六氟化硫含量低的情況下。用六氟化硫氣體含量10%~20%，就可以達到適當的絕緣性能，而10%~20%六氟化硫氣體含量從技術、生態和環境等方面考慮，用于GIL都是合適的。為了達到純六氟化硫氣體的絕緣強度，只需適當提高壓力約45%~70%，而且六氟化硫的用量及其漏氣率將減少約70%~85%。由于電極曲率和粗糙度而引起的場強增加也在設備設計中容易考慮。
國際大電網會議（CIORE）組成特別工作組織（TASK FORCE D1.03.10），研究了氮氣六氟化硫混合氣體的絕緣性能及其使用方法，特別在氣體絕緣輸電管線（GIL）的使用。研究的目的，一方面是減少對溫室效應的影響；二是使用混合氣體可降低費用，這特別對用氣量大的GIL很重要。
這種混合氣體中，在有雜質存在下的擊穿電壓略低于具有同等絕緣強度的純六氟化硫氣體。但現有的診斷裝置可用于這種混合氣體，它比在純六氟化硫氣體具有同等或更高的檢測靈敏度。帶電件處固定雜質的放電電流和信號發射與純六氟化硫氣體類似。活動雜質的信號發射與氣體類型和混合比例無關。
這種混合氣體的電流零點滅弧能力及電流開斷性能均差，即使是隔離開關對母線小的充電電流的開斷能力也會大大降級。先導放電通道更為經常地改變方向。在這種混合氣體中比在純六氟化硫氣體中，存在先導放電分支和觸頭間燃弧時對地閃絡的更大風險。對地閃絡是由于先導放電在觸頭中傳播時分支的緣故。當觸頭間的縱向電場突然變成橫向電場，而且連續接觸頭的主先導產生側向分支形成對地橫向電場時，就會出現這種現象。氮氣六氟化硫混合氣體開斷能力差，就是由于先導階躍比在純六氟化硫氣體中數量多，且先導階躍變其方向的幾率更大的緣故。
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