[發明專利]一種具有嗅覺感知功能的三元混合氣體絕緣開關設備

有效

• 申請號: 201911214288.1
• 申請日: 2019-12-02
• 公開（公告）號: CN110957663B
• 公開（公告）日: 2021-07-02
• 發明（設計）人: 張國強;趙義焜;李康;韓冬;邱宗甲
• 申請（專利權）人: 中國科學院電工研究所
• 主分類號: H02B13/025
• 分類號: H02B13/025;H02B13/045;H02B13/055;H02B13/065
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 關玲

一種具有嗅覺感知功能的三元混合氣體絕緣開關設備，所述的氣體絕緣開關設備為一個封裝有三元混合氣體(2)的密封容器(1)。所述的三元混合氣體(2)由警戒氣體和混合絕緣氣體組成。所述的警戒氣體特征為無色無毒、化學性質穩定，且具有強烈的刺激性氣味。所述的混合絕緣氣體的種類、混合比可依據實際應用場景合理選擇，推薦但不限于采用C₄F₇N/CO₂混合氣體。所述的密封容器(1)為三元混合氣體(2)的盛放容器。密封容器(1)內部裝有固定彈簧(5)、真空泡(6)、彈簧操作桿(4)、動觸頭(8)，以及動觸頭操作桿(7)，用于電流開關控制，還裝有警戒氣體揮發容器(11)用于氣/液/固揮發物的存儲及揮發。

技術領域

本發明涉及一種氣體絕緣開關設備，特別涉及一種采用三元混合氣體作為絕緣介質的氣體絕緣開關設備。

背景技術

SF₆氣體具有良好的絕緣性能、滅弧能力及化學穩定性，因而被廣泛的應用于氣體絕緣輸變電設備當中。然而，純SF₆氣體對電場不均勻性非常敏感，對輸變電設備的加工精度要求較高。同時，SF₆氣體的放電分解產物，如SO₂F₂、SOF₂、SOF₄、SF₂、SF₄等，均屬于劇毒物質，一旦發生泄漏對人員健康威脅很大。此外，純SF₆氣體是一種窒息性氣體，人類吸入一定量的該種氣體可導致窒息性傷殘或死亡。另外，SF6氣體的溫室效應極大，其全球溫暖化潛能值(GWP)約為CO₂的23900倍，且SF₆在大氣中存留壽命約3200年，聯合國氣候變化公約締約方在1997年簽訂的《京都議定書》中，將SF₆氣體列為六種限制性使用的溫室氣體之一。因此，目前SF₆替代氣體在絕緣設備中的應用成為國內外研究熱點。

近年來相關研究表明，以單一氣體來替代SF₆氣體是十分困難的，因此有研究人員嘗試使用混合氣體以替代純SF₆氣體。目前已有采用SF₆/N₂或SF₆/CO₂混合氣體替代純SF₆氣體的報道，該方案相比于純SF₆氣體絕緣方案，具有降低氣體液化溫度、降低對電極表面缺陷敏感度、降低制造成本等顯著優點。然而，采用含SF₆混合氣體作為絕緣介質的方案不能從根本上解決SF₆氣體的溫室效應問題以及放電分解產物中含有的劇毒物質對人身健康造成的危害，混合氣體絕緣設備的泄漏檢測仍成為亟待解決的問題。

專利JP2004236459A和專利JP2006014411A提出采用c-C₄F₈(八氟環丁烷)、C₃F₈與N₂、CO₂等混合氣體作為電氣設備絕緣和滅弧介質。專利JP4119441B2提出使用N₂或O₂或CO₂或干燥空氣作為主要絕緣氣體成分，并混入含量低于20％的c-C₄F₈、CF₃SF₅、C₃F₈或CF₃OSF₃等氣體作為絕緣設備的絕緣介質。