[发明专利]基于碳沉积抑制技术的氟碳混合气体绝缘开关装置

说明书

本发明公开了本发明公开了一种基于碳沉积抑制技术的氟碳混合气体绝缘开关装置，所述的气体绝缘装置包括密封箱体(1)，所述的密封箱体(1)内充满所述的灭弧性气体：含有碳元素的氟碳气体。所述的密封箱体(1)内至少配置一对电极；通电时通过该电极导电，电流断开时，灭弧性气体熄灭电极间产生的电弧。所述的气体绝缘装置还包括安装在密封箱体(1)外部的喷气控制单元(13)，喷气控制单元(13)与密封箱体(1)绝缘；所述的喷气控制单元(13)控制向所述气体绝缘装置的电弧位置喷入缓冲气体：O2、SF6、H2或干燥空气中的一种。

技术领域

本发明涉及一种气体绝缘的开关装置，特别涉及使用氟碳混合气体作为绝缘介质的开关装置。

背景技术

SF₆气体具有良好的绝缘能力、灭弧能力、化学稳定性及无毒性，因而被广泛的应用于气体绝缘设备中，如气体绝缘变压器、气体绝缘断路器、气体绝缘输电管道等。但是，纯SF₆气体对电场不均匀性非常敏感，对设备加工要求高；而且SF₆气体的放电分解物，如SO₂F₂、SOF₂、SF₄、SF₂、H₂S、SOF₄等，均为剧毒物质，对人员健康威胁很大；另外，SF₆气体的温室效应非常大，它的全球温暖化潜能值(GWP)大约是CO₂气体的23900倍，且在大气中寿命约3200年，因此联合国气候变化公约缔约方在1997年签订的《京都议定书》中，将SF₆气体列为六种限制性使用的温室气体之一。因此科研人员进行了大量的研究，希望寻找到能够替代SF₆气体用于电气设备的新介质。

目前来看，用单一气体来代替SF₆气体是十分困难的。所以，人们尝试使用混合气体来代替纯SF₆气体。目前已有使用SF₆/N₂混合气体或SF₆/CO₂混合气体替代纯SF₆气体的报道，使用含SF₆的混合气体有以下优点：降低对电极表面缺陷敏感度，降低气体液化温度，降低成本，因此具有较好的应用前景，特别是SF₆含量在20％～40％的SF₆/N₂混合气体。但是，使用含SF₆的混合气体不能从根本上解决SF₆气体的温室效应及其分解产物中含有的剧毒物质对人身的威胁。因此，有必要寻找不含SF₆的混合气体用于高压电力设备。

在专利JP4119441B2中提到使用N₂或O₂或干燥空气或CO₂等气体作为主要绝缘气体成分，并且混合有20％以下的SF₆气体、c-C₄F₈(八氟环丁烷)、CF₃SF₅、C₃F₈或CF₃OSF₃等气体作为气体绝缘装置的气体绝缘介质；

专利JP2004236459A，JP2006014411A等也提到使用c-C₄F₈(八氟环丁烷)、C₃F₈与N₂，CO₂等的混合气体作为电气设备绝缘和灭弧介质。