可替代六氟化硫絕緣的氣體

已經(jīng)進(jìn)行了幾項(xiàng)研究來(lái)尋找六氟化硫氣體的替代氣體，但都沒(méi)有成功。相關(guān)研究表明，從隔離的角度來(lái)看，只有氮?dú)夂涂諝獠拍苋〈驓怏w。它們的絕緣能力僅為六氟化硫氣體的三分之一。但使用這些氣體需要重新設(shè)計(jì)設(shè)備和消耗大量材料。
從生態(tài)和經(jīng)濟(jì)角度來(lái)看，六氟化氮和六氟化硫混合氣體是一種很好的替代氣體。氮和六氟化硫混合氣體的降解強(qiáng)度與氮中六氟化硫的濃度和壓力有關(guān)。從技術(shù)上講，當(dāng)?shù)慕M成達(dá)到40%時(shí)，電強(qiáng)度幾乎沒(méi)有下降。即使是80%的氮和20%的六氟化硫的混合物，其電強(qiáng)度仍然是純氮或空氣的兩倍以上。
但是，氮和六氟化硫的混合物只能用作絕緣介質(zhì)，不能用作開(kāi)關(guān)中的滅弧介質(zhì)。
氮和六氟化硫的混合物即使在六氟化硫含量低的情況下也具有良好的絕緣能力。含量為10%至20%的六氟化硫氣體可以獲得適當(dāng)?shù)慕^緣性能，而出于技術(shù)、生態(tài)和環(huán)境原因，含量為10%到20%的六氟硫氣體適合GIL。要達(dá)到純六氟化硫氣體的絕緣強(qiáng)度，只需將壓力提高約45%~70%，六氟化硫的含量及其泄漏率就會(huì)降低約70%~85%。在設(shè)備設(shè)計(jì)中也很容易考慮由電極曲率和粗糙度引起的場(chǎng)強(qiáng)增加。
國(guó)際聯(lián)網(wǎng)會(huì)議（CIORE）成立了一個(gè)特別工作組（TASK FORCE D1.03.10），以檢查氮-六氟-硫混合氣體的絕緣能力和應(yīng)用方法，特別是通過(guò)使用氣體絕緣輸電線路（GIL）。研究的目的一方面是減少對(duì)溫室效應(yīng)的影響。第二，使用混合氣體可以降低成本，這對(duì)于氣體消耗高的GIL來(lái)說(shuō)尤為重要。
在這種混合氣體中，在存在雜質(zhì)的情況下的擊穿電壓略低于具有相同絕緣強(qiáng)度的純六氟化硫氣體的擊穿電壓。然而，現(xiàn)有的診斷設(shè)備可以用于這種混合氣體，與純六氟化硫氣體相比，這種混合氣體具有相同或更高的檢測(cè)靈敏度。帶電部分的固體雜質(zhì)的排放流量和信號(hào)發(fā)射對(duì)應(yīng)于純六氟化硫氣體?；钚噪s質(zhì)的信號(hào)輸出與氣體類型和混合條件無(wú)關(guān)。
這種混合氣體的電流零滅弧能力和電流折射能力都很差，甚至隔離開(kāi)關(guān)對(duì)母線束小充電電流的折射能力也會(huì)大大降低。先導(dǎo)排放通道更頻繁地改變方向。在這種混合氣體中，與純六氟化硫氣體相比，在鉛放電分支和接觸電弧點(diǎn)火期間發(fā)生接地閃絡(luò)的風(fēng)險(xiǎn)更大。地閃是由鉛放電在觸點(diǎn)中再生時(shí)的分支引起的。當(dāng)觸點(diǎn)之間的縱向電場(chǎng)突然變?yōu)闄M向電場(chǎng)，并且連續(xù)觸點(diǎn)的主線產(chǎn)生側(cè)分支以形成對(duì)地的橫向電場(chǎng)時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象。與純六氟化硫氣體相比，氮?dú)夂土蚧旌蠚怏w的易碎性較差是由于鉛臺(tái)階的數(shù)量更高，并且管道臺(tái)階改變方向的可能性更大。