氮?dú)?六氟化硫混合氣體的絕緣優(yōu)勢(shì)  

氮/六氟化硫混合氣體是六氟化硫混合氣體中最受歡迎的研究。這種混合氣體適用于絕緣。以

下是國(guó)際大型電網(wǎng)會(huì)議的研究。研究成果匯編成技術(shù)小冊(cè)子260號(hào)（the Technical Brochure 

No.260)。現(xiàn)將研究結(jié)果簡(jiǎn)述如下。

氮/六氟化硫混合物具有良好的絕緣性能，即使在六氟化硫含量較低的情況下。六氟化硫氣體

含量為10%~20%，可達(dá)到適當(dāng)?shù)慕^緣性能，而10%~20%的六氟化硫氣體含量在技術(shù)、生態(tài)、

環(huán)境等方面都適合GIL。為了達(dá)到純六氟化硫氣體的絕緣強(qiáng)度，只需適當(dāng)增加45%~70%左右

的壓力，六氟化硫的用量和泄漏率將降低70%~85%左右。設(shè)備設(shè)計(jì)中也容易考慮電極曲率和

粗糙度引起的場(chǎng)強(qiáng)增加。

國(guó)際大電網(wǎng)會(huì)議（CIORE）組成一個(gè)特殊的工作組織（TASK FORCE D1.03.10)研究了氮/六

氟化硫混合氣體的絕緣性能及其使用方法，特別是在氣體絕緣輸電管道中（GIL）使用。一方

面，研究的目的是減少對(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)氣體消耗

量大的GIL尤為重要。

在這種混合氣體中，雜質(zhì)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。但現(xiàn)有的

診斷裝置可用于這種混合氣體，比純六氟化硫氣體具有相同或更高的檢測(cè)靈敏度。帶電部件固

定雜質(zhì)的放電電流和信號(hào)發(fā)射與純六氟化硫氣體相似?；钚噪s質(zhì)的信號(hào)發(fā)射與氣體類(lèi)型和混合

比無(wú)關(guān)。

這種混合氣體的電流零滅弧能力和電流開(kāi)斷性能都很差，甚至隔離開(kāi)關(guān)對(duì)母線(xiàn)小充電電流的開(kāi)

斷能力也會(huì)大大降低。主導(dǎo)放電通道更經(jīng)常地改變方向。與純六氟化硫氣體相比，主導(dǎo)放電分

支和觸頭之間的電弧對(duì)地面閃絡(luò)的風(fēng)險(xiǎn)更大。地面閃絡(luò)是由于主導(dǎo)放電在觸頭中傳播時(shí)的分支。

當(dāng)觸頭之間的縱向電場(chǎng)突然變成橫向電場(chǎng)，連續(xù)接觸頭的主導(dǎo)分支產(chǎn)生橫向分支，形成地面橫

向電場(chǎng)時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象。氮/六氟化硫混合氣體開(kāi)斷能力差是由于先導(dǎo)階躍比純六氟化硫

氣體中的數(shù)量多，先導(dǎo)階躍變方向的概率更大。

國(guó)際電工委員會(huì)IEC6125標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了在最?lèi)毫訔l件下切斷GIS中母線(xiàn)充電電流的試驗(yàn)程序。一

個(gè)六氟化硫絕緣隔離開(kāi)關(guān)通過(guò)了550KV和420KV所需的50次切斷試驗(yàn)。在具有相同絕緣強(qiáng)度的

氮/六氟化硫混合氣體中進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，在420KV下只關(guān)閉了17次，發(fā)生了兩次對(duì)地閃絡(luò)。因此，

這種混合氣體不適用于任何切斷任務(wù)。在一些氮/六氟化硫絕緣的GIS中，六氟化硫氣體的總量

至少可以是，但所有執(zhí)行切斷任務(wù)的辦公室都應(yīng)該純化六氟化硫氣體。因此，如果在GIS中用

氮/六氟化硫混合氣體代替六氟化硫氣體，將獲得不經(jīng)濟(jì)的技術(shù)解決方案，沒(méi)有生態(tài)優(yōu)勢(shì)。但氮

/六氟化硫混合氣體適用于沒(méi)有切斷任務(wù)的高壓設(shè)備，并被證明特別適用于GIL。

簡(jiǎn)而言之，長(zhǎng)期以來(lái)，人們對(duì)尋找六氟化硫氣體的替代氣體進(jìn)行了大量的研究，但沒(méi)有成功。

研究表明，從絕緣的角度來(lái)看，只有氮?dú)猓ǖ獨(dú)猓┖涂諝獠拍苋〈驓怏w。它們的絕緣

能力只有六氟化硫氣體的三分之一。但使用這些氣體，重新設(shè)計(jì)設(shè)備，并消耗大量材料。

氮/六氟化硫混合氣體從生態(tài)和經(jīng)濟(jì)的角度來(lái)看是一種很好的替代氣體。氮/六氟化硫混合氣體的

穿透強(qiáng)度與氮中六氟化硫的濃度和壓力有關(guān)。從技術(shù)上講，氮的成分達(dá)到40%，電強(qiáng)度幾乎沒(méi)

有變差。即使是80%的氮?dú)?20%六氟化硫的混合氣體也具有純氮?dú)饣蚩諝怆姀?qiáng)度的兩倍以上。

六氟化硫混合氣體只能作為絕緣介質(zhì)，不能作為斷路器中的滅弧介質(zhì)。

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