[发明专利]一种灭弧和/或绝缘电气设备

说明书

本发明属于电气设备技术领域，尤其涉及一种灭弧和/或绝缘电气设备。本发明灭弧和/或绝缘电气设备中，以反式‑1,1,1,4,4,4‑六氟‑2‑丁烯或含反式‑1,1,1,4,4,4‑六氟‑2‑丁烯的混合气体作为中压和高压灭弧和/或绝缘介质，具有良好的电绝缘和灭弧性能，能够极大地提升绝缘能力，取代SFsubgt;6/subgt;在灭弧和/或绝缘电气设备中的填充，减少SFsubgt;6/subgt;排放对环境的影响，能够从根本上解决SFsubgt;6/subgt;的排放问题，并扩展灭弧和/或绝缘电气设备应用的温度范围。

技术领域

本发明属于电气设备技术领域，尤其涉及一种灭弧和/或绝缘电气设备。

背景技术

气体绝缘介质被广泛应用在各种电气设备中且特别应用于气体的绝缘开关设备或其导电部件的绝缘，其中，六氟化硫(SF₆)气体作为气体绝缘介质在中压和高压灭弧/绝缘电气设备应用最为广泛。

六氟化硫(SF₆)气体具有优良的灭弧性能与相对较高的绝缘强度，在标准大气压下，其击穿电压将近空气的三倍。同时该气体呈现化学惰性、无毒、不可燃、无爆炸性以及热力学稳定等性能。基于以上优势，以SF₆及其混合气体作为绝缘和灭弧介质的中压和高压电气设备在电网中占据主导地位。

但是，SF₆是一种具有严重温室效应的气体，它的全球变暖潜能值(GlobalWarming Potential，GWP)约为CO₂的23900倍，在大气中的存活时间约为3200年，被列入排放受限制的六种温室气体之一，同时也是六种气体中GWP最大的气体。

因此，寻找环境友好型的SF₆替代气体作为绝缘气体介质用于电气设备中已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

在寻找绝缘气体介质替代SF₆的研究过程中，需要着重考虑替代气体的相对电气强度(Er，相对于SF₆)、温室效应潜能值与液化温度(Tb)，同时也要考虑其臭氧消耗潜能值(ODP)、生态毒性、稳定性、热传导能力、灭弧性能、放电分解产物的性质等。

目前的研究主要集中在以下三个方面：一方面是利用常规气体替代SF₆，如空气、N₂和CO₂等(例如专利WO 2008/073790)。通过研究发现虽然常规气体性质稳定，液化温度低，且具有较低的温室效应，但是常规气体的电负性较小，对电子的吸附能力远小于SF₆，绝缘强度小于SF₆的40％。常规气体作为绝缘介质可以在部分中低压设备中替代SF₆，但一般需要增加设备中气体气压以及增大电气设备的尺寸，一定程度上造成电气设备占地面积的增加，经济成本也会相应的增加，影响电气设备大范围的推广使用。

其次通过在SF₆中添加其它气体，在保证绝缘性能的前提下降低SF₆气体的使用量和排放量，以减少它对环境的影响，如SF₆/N₂、SF₆/CO₂与SF₆/CF₄等混合气体(例如专利WO2009/049144)。但是这种方法并不能完全杜绝SF₆气体的使用，无法从根本上解决温室效应问题。SF₆与其他气体混合后会降低其液化温度，可以一定程度上实现SF₆混合气体在高寒地区的应用，在工程方面具有一定的意义。由于在SF₆中添加其它气体，致使混合气体的灭弧和绝缘性能都有所降低，限制了其适用范围。

最后一方面则是寻找电负性强的绝缘替代气体或其混合气体，以完全替代SF₆在气体绝缘设备中的应用，目前这些替代气体主要有：