南方电网自研首台40.5千伏新型含氟烯烃环保气体绝缘电气设备

温室气体是大气中能吸收地面反射的长波辐射，并重新发射辐射的一些气体，如水蒸气、二氧化碳、大部分制冷剂等。它们的作用是使地球表面变得更暖，类似于温室截留太阳辐射，并加热温室内空气的作用。这种温室气体使地球变得更温暖的影响称为“温室效应”。水汽(H₂O)、二氧化碳(CO₂)、氧化亚氮(N₂O)、氟利昂、甲烷(CH₄)等是地球大气中主要的温室气体。

近期，南方电网自主研发首台40.5千伏新型含氟烯烃环保气体绝缘电气设备并一次性通过试验。打破了国外在绝缘替代气体行业的垄断地位。该设备可广泛适用于各种中高压气体绝缘设备，应用于电网、高铁、地铁、化工等行业。下一步，该型号环保气体绝缘电气设备将挂网示范运行，并在此基础上进一步研制110千伏及以上气体绝缘设备，推动我国环保气体绝缘技术和电力行业绿色发展。

电力设备主要包括发电设备和供电设备两大类，发电设备主要是电站锅炉、蒸汽轮机、燃气轮机、水轮机、发电机、变压器等等，供电设备主要是各种电压等级的输电线路、互感器、接触器等等。电力系统中的电力设备很多，根据他们在运行中所起的作用不同，通常将他们分为电气一次设备和电气二次设备。

直接参与生产、变换、传输、分配和消耗电能的设备称为电气一次设备，主要有：进行电能生产和变换的设备，如发电机、电动机、变压器等;接通、断开电路的开关电器，如断路器、隔离开关、接触器、熔断器等载流导体及气体绝缘设备。如母线、电力电缆、绝缘子、穿墙套管等限制过电流或过电压的设备，如限流电抗器、避雷器等。互感器类设备：将一次回路中的高电压和大电流降低，供测量仪表和继电保护装置使用，如电压互感器、电流互感器。

为了保护保证电气一次设备的正常运行，对其运行状态进行测量、监视、控制和调节等的设备称为电气二次设备。主要有各种测量表计，各种继电保护及自动装置，直流电源设备等。

电力二次设备构成的是一个系统，不仅仅是装置本身，如交流、直流、控制回路等，由于部分回路还没有监测手段，对设备状态无法进行实时的技术分析判断。因此，就电气二次设备的应用现状而言严格意义上讲大多数保护并不具备状态检修的条件

电力系统中电力设备大多采用的计划检修体制存在着严重缺陷，如临时性维修频繁、维修不足或维修过剩、盲目维修等，这使世界各国每年在设备维修方面耗资巨大。怎样合理安排电力设备的检修，节省检修费用、降低检修成本，同时保证系统有较高的可靠性，对系统运行人员来说是一个重要课题。随着传感技术、微电子、计算机软硬件和数字信号处理技术、人工神经网络、专家系统、模糊集理论等综合智能系统在状态监测及故障诊断中应用，使基于设备状态监测和先进诊断技术的状态检修研究得到发展，成为电力系统中的一个重要研究领域。

气体绝缘材料是能使有电位差的电极间保持绝缘的气体。气体绝缘遭破坏后有自恢复能力，它有电容率稳定、介质损耗极小、不燃、不爆、化学稳定性好、不老化、价格便宜等优点，是极好的绝缘材料。常用的气体绝缘材料有空气、氮气、氢气、二氧化碳和六氟 化硫。空气的液化温度低，性能稳定，击穿后有自恢复性。在不均匀电场中，空气和其他气体首先在电场强度最 大处出现局部放电，当电压继续增加时，则过渡到火花放电或电弧放电。气体在不均匀电场中的介电强度远低 于其在均匀电场中的介电强度。

压缩气体的介电强度有明显的提高。压缩气体可作电器设备的绝缘或灭弧介质。当真空度达0.0133Pa (10mmHg)时，称为真空绝缘。应用真空绝缘的设备体积小，动作快，无燃烧和 爆炸的危险性。由于高真空、高压力技术的应用，使气体成功地应用于开关、电容器等设备中。作为高压装置的外绝缘材料，空气应用最广。它的介电强度与电场分布和电压波形有关，为极不均匀电场在标准大气条件下的情况。如偏离标准条件应按规定修正。

作为高压装置的内绝缘材料，六氟化硫(SF6)用得最普遍。SF6具有六个氟原子围绕中心一个硫原子的分子结构，其键合距离小，键能高，化学稳定性好，离解温度在1000K以上。它属电负性气体，极易吸附自由电子而削弱电离过程，因此介电强度很高，灭弧能力约为空气的100倍，所以它兼有绝缘和灭弧的双重性能，在高压断路器中应用日广。20世纪60年代后发展了充高气压SF6的金属全封闭式组合电器。它占用空间小，运行不受环境影响，已被用于超高压变电所及城市配电网中。充SF6的同轴管道可取代充油电缆用于高落差场合，SF6绝缘变压器具有防火防爆的优点，适用于高层建筑。

新闻来源：南方电网

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