可替代六氟化硫絕緣的氣體

已經(jīng)進行了幾項研究來尋找六氟化硫氣體的替代氣體，但都沒有成功。相關研究表明，從隔離的角度來看，只有氮氣和空氣才能取代六氟化硫氣體。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計設備和消耗大量材料。
從生態(tài)和經(jīng)濟角度來看，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度與氮中六氟化硫的濃度和壓力有關。從技術上講，當?shù)慕M成達到40%時，電強度幾乎沒有下降。即使是80%的氮和20%的六氟化硫的混合物，其電強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)，不能用作開關中的滅弧介質(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?shù)慕^緣性能，而出于技術、生態(tài)和環(huán)境原因，含量為10%到20%的六氟硫氣體適合GIL。要達到純六氟化硫氣體的絕緣強度，只需將壓力提高約45%~70%，六氟化硫的含量及其泄漏率就會降低約70%~85%。在設備設計中也很容易考慮由電極曲率和粗糙度引起的場強增加。
國際聯(lián)網(wǎng)會議（CIORE）成立了一個特別工作組（TASK FORCE D1.03.10），以檢查氮-六氟-硫混合氣體的絕緣能力和應用方法，特別是通過使用氣體絕緣輸電線路（GIL）。研究的目的一方面是減少對溫室效應的影響。第二，使用混合氣體可以降低成本，這對于氣體消耗高的GIL來說尤為重要。
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度的純六氟化硫氣體的擊穿電壓。然而，現(xiàn)有的診斷設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靈敏度。帶電部分的固體雜質(zhì)的排放流量和信號發(fā)射對應于純六氟化硫氣體。活性雜質(zhì)的信號輸出與氣體類型和混合條件無關。
這種混合氣體的電流零滅弧能力和電流折射能力都很差，甚至隔離開關對母線束小充電電流的折射能力也會大大降低。先導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火期間發(fā)生接地閃絡的風險更大。地閃是由鉛放電在觸點中再生時的分支引起的。當觸點之間的縱向電場突然變?yōu)闄M向電場，并且連續(xù)觸點的主線產(chǎn)生側分支以形成對地的橫向電場時，就會出現(xiàn)這種現(xiàn)象。與純六氟化硫氣體相比，氮氣和六氟化硫混合氣體的易碎性較差是由于鉛臺階的數(shù)量更高，并且管道臺階改變方向的可能性更大。