[發明專利]一種環保型氣體絕緣介質的改性配方

在審

• 申請號: 201910252824.0
• 申請日: 2019-03-29
• 公開（公告）號: CN109830912A
• 公開（公告）日: 2019-05-31
• 發明（設計）人: 張曉星;張躍;李祎;唐炬;陳琪;張國治
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: H02B13/055
• 分類號: H02B13/055;H01B3/56
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 李明婭

本發明提供一種環保型氣體絕緣介質的改性配方，其特征在于：包括環保電介質、緩沖氣體和氧氣，其中各組分體積占比為：環保電介質4％?10％、緩沖氣體80％?94％、氧氣2％?10％；所述環保電介質為C₄F₇N、C₅F₁₀O、C₆F₁₂O三種中任一種；所述緩沖氣體為N₂或CO₂兩種中任一種。將根據本發明環保型氣體絕緣介質的改性配方配置出的混合氣體用于氣體絕緣組合設備等利用絕緣氣體作為絕緣介質的電氣設備中，具有較改性前環保電介質混合氣體更高的絕緣強度，且運用改性后的環保電介質混合氣體能夠有效減少碳微粒的析出，增強環保電介質混合氣體的絕緣可靠性。

技術領域

本發明涉及氣體絕緣介質電氣設備的絕緣狀態在線監測技術領域，尤其涉及一種環保型氣體絕緣介質的改性配方。

背景技術

六氟化硫(SF₆)因為具有良好的絕緣與滅弧性能而被大規模的應用于電力工業中，作為電氣設備中極佳的氣體絕緣介質的同時，SF₆也有著極高的溫室效應值以及較長的大氣壽命。全球平均氣溫的不斷上升，激發了了電力行業內對是否使用SF₆以及何種設備使用SF₆等爭論，近年來，政策制定者們對限制SF₆使用強硬的態度催發了SF₆替代氣體領域的興起。一些含氟元素較多的大分子物質逐漸被“挖掘”出來，成為極有希望替代SF₆的電氣絕緣介質。

目前受到廣泛關注的環保型氣體絕緣介質包括全氟異丁腈(C₄F₇N)、全氟戊酮(C₅F₁₀O)、全氟己酮(C₆F₁₂O)等物質，他們都是含氟較多的大分子物質，有著GWP值低、不可燃、絕緣性能優異等共性，通過與N₂、CO₂等緩沖氣體混合能夠彌補由于液化溫度較高帶來的應用缺陷，此外，這些混合氣體的半數致死濃度(LC50)也會大大降低。故而C₄F₇N、C₅F₁₀O、C₆F₁₂O具有極大的潛力替代SF₆應用于電力行業。

然而C₄F₇N、C₅F₁₀O、C₆F₁₂O等三種絕緣介質與N₂形成的三種混合氣體在多次放電擊穿后將會有大量的碳微粒析出，絕緣間隙中應盡可能避免碳微粒的存在以確保絕緣間隙的絕緣可靠性；而且C₄F₇N或C₅F₁₀O或C₆F₁₂O與CO₂或N₂形成的混合氣體的絕緣強度較低，作為SF₆的替代氣體應用于電力行業需要通過提高總填充氣壓等方式來達到設備的絕緣要求，這一方案在經濟性上不具備可行性。因此尋找一種能夠在有效提升C₄F₇N或C₅F₁₀O或C₆F₁₂O這三種絕緣介質與N₂或CO₂等混合氣體絕緣強度的同時又能抑制混合氣體放電擊穿后碳微粒析出的配方迫在眉睫。

發明內容