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六氟化硫氣體具有良好的絕緣性和滅弧性能，被廣泛應(yīng)用于斷路器、氣體絕緣金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備和氣體絕緣金屬封閉輸電線路等輸變電設(shè)備中，但六氟化硫的全球變暖潛勢(shì)值（GWP）是目前已知?dú)怏w中最高的，具有很強(qiáng)的溫室效應(yīng)。在電力系統(tǒng)中減少、限制甚至禁止使用六氟化硫氣體是電網(wǎng)裝備發(fā)展的必然趨勢(shì)，尋求環(huán)境友好、性能優(yōu)良的六氟化硫氣體替代技術(shù)是該領(lǐng)域的一個(gè)重要研究方向和熱點(diǎn)問(wèn)題，多年來(lái)國(guó)內(nèi)外研究人員從未停止過(guò)六氟化硫替代技術(shù)的探索。

整體而言，經(jīng)過(guò)多年的研究和探索，近年來(lái)在六氟化硫氣體替代技術(shù)的探索和應(yīng)用領(lǐng)域已基本形成了一些共識(shí)的技術(shù)與方向。

在中壓領(lǐng)域，一般采用氮?dú)狻⒏稍锟諝獾瘸Ｒ?guī)氣體作為絕緣介質(zhì)，采用真空斷路器開(kāi)斷，在40.5 kV這種額定電壓較高的設(shè)備中，也有在干燥空氣或氮?dú)庵屑尤肷倭扛呓^緣強(qiáng)度的環(huán)保氣體來(lái)達(dá)到提高其絕緣強(qiáng)度和減小設(shè)備體積的目的；

在高壓領(lǐng)域，由于氮?dú)?、干燥空氣等常?guī)氣體的絕緣性能較低，無(wú)法在有限的設(shè)備體積、充氣壓力下達(dá)到足夠的絕緣強(qiáng)度，因此主要的研究和應(yīng)用方案是采用高絕緣強(qiáng)度的環(huán)保氣體，然而由于具有這些氣體大都液化溫度較高，需要與液化溫度較低的緩沖氣體混合使用。

環(huán)保型電力設(shè)備的研發(fā)與應(yīng)用方面，中壓領(lǐng)域國(guó)內(nèi)外已有成熟的、具有多年運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的產(chǎn)品，相比之下，高壓領(lǐng)域的產(chǎn)品相對(duì)較少，近幾年僅少量國(guó)外大型電力設(shè)備企業(yè)有一些環(huán)保型開(kāi)關(guān)設(shè)備問(wèn)世，且與六氟化硫氣體設(shè)備相比大多有一定程度的降容或降壓，但相關(guān)研究進(jìn)展仍為該領(lǐng)域指明了研究方向。

六氟化硫氣體的絕緣性能極強(qiáng)，約為空氣同等壓力下的3倍，因而傳統(tǒng)的以六氟化硫氣體作為絕緣介質(zhì)的中壓氣體絕緣開(kāi)關(guān)設(shè)備體積小、結(jié)構(gòu)緊湊，在采用環(huán)保絕緣替代技術(shù)應(yīng)用時(shí)，需綜合考慮絕緣強(qiáng)度、設(shè)備體積等需求，以實(shí)現(xiàn)“等價(jià)替代”的目標(biāo)。

目前中壓電力設(shè)備行業(yè)正在積極研究和應(yīng)用的環(huán)保型絕緣替代技術(shù)主要包括兩種途徑，即采用環(huán)保氣體絕緣或固體絕緣，在中壓電力開(kāi)關(guān)設(shè)備中現(xiàn)有應(yīng)用的環(huán)保絕緣氣體主要包括氮?dú)狻⒏稍锟諝?、全氟甲基異丙基酮絕緣混合氣體或七氟異丁腈混合氣體。

根據(jù)氣體的理化、電氣性能，可確定各氣體作為絕緣介質(zhì)應(yīng)用的優(yōu)缺點(diǎn)，主要包括：

（1）二氧化碳、氮?dú)夂透稍锟諝鈱僮匀唤绯Ｒ?guī)氣體，成本低、無(wú)環(huán)境影響，但這些氣體的絕緣性能低于六氟化硫氣體，因此在中壓電力設(shè)備中應(yīng)用時(shí)需要優(yōu)化電場(chǎng)分布、采用氣固復(fù)合絕緣等技術(shù)。

（2）全氟酮類氣體絕緣性能為六氟化硫氣體的兩倍以上，且無(wú)溫室效應(yīng)，但其液化溫度非常高，僅能與液化溫度低的緩沖氣體混合在戶內(nèi)條件下使用。

（3）七氟異丁腈氣體的絕緣性能為六氟化硫氣體的兩倍以上，液化溫度較高，但低于全氟酮?dú)怏w，與液化溫度低的緩沖氣體混合后可應(yīng)用于戶外的一般場(chǎng)景，但其全球變暖潛能值高于全氟酮?dú)怏w。

（4）三氟碘甲烷氣體絕緣性能略高于六氟化硫氣體，無(wú)溫室效應(yīng)問(wèn)題，但其液化溫度和成本均較高，無(wú)法單獨(dú)使用，與液化溫度低的緩沖氣體混合后可應(yīng)用于戶外的一般場(chǎng)景，但會(huì)導(dǎo)致絕緣性能下降。

（5）八氟環(huán)丁烷氣體絕緣性能略高于六氟化硫氣體，但其液化溫度較高，無(wú)法單獨(dú)使用，與液化溫度低的緩沖氣體混合后可應(yīng)用于戶外的一般場(chǎng)景，但混合氣體的絕緣性能明顯下降，且其全球變暖潛能值較高。