CN107947009A - 一种含氟类混合绝缘气体及其应用 - Google Patents

一种含氟类混合绝缘气体及其应用 Download PDF

Info

Publication number
CN107947009A
CN107947009A CN201711100992.5A CN201711100992A CN107947009A CN 107947009 A CN107947009 A CN 107947009A CN 201711100992 A CN201711100992 A CN 201711100992A CN 107947009 A CN107947009 A CN 107947009A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
fluorinated
mix insulation
insulation gas
trifluoroiodomethane
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201711100992.5A
Other languages
English (en)
Inventor
胡键华
张春华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Suzhou Gang Transformer Co Ltd
Original Assignee
Suzhou Gang Transformer Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Suzhou Gang Transformer Co Ltd filed Critical Suzhou Gang Transformer Co Ltd
Priority to CN201711100992.5A priority Critical patent/CN107947009A/zh
Publication of CN107947009A publication Critical patent/CN107947009A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02B13/00—Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle
    • H02B13/02—Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle with metal casing
    • H02B13/035—Gas-insulated switchgear
    • H02B13/055—Features relating to the gas

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Organic Insulating Materials (AREA)
  • Gas-Insulated Switchgears (AREA)

Abstract

本发明提供了一种含氟类混合绝缘气体，该混合绝缘气体包括三氟碘甲烷和二氧化碳，混合绝缘气体中三氟碘甲烷占为10～70％，其余为二氧化碳。本发明的含氟类混合气体，具有接近于六氟化硫气体的绝缘性能，而且其温室效应不到六氟化硫气体的1％，因此该含氟类混合气体若能大面积使用将会对对整个高压电气行业都有重大的意义。

Description

一种含氟类混合绝缘气体及其应用
技术领域
本发明涉及电气领域，特别一种代替六氟化硫气体的新绝缘介质。
背景技术
目前应用在电气领域的许多电气设备以油绝缘和六氟化硫(SF6)气体绝缘为主，不过油绝缘的产品在内部出现故障后易在现场发生***等严重事故，六氟化硫气体是《京都议定书》规定的被禁止排放的6种温室气体之一，因此这二种绝缘介质在实际应用中都受到了限制。根据IPCC提出的诸多温室气体的GWP(全球变暖潜能)指标，六氟化硫的GWP值最大，全球变暖潜能值/GWP值为23900，且由于六氟化硫高度的化学稳定性，其在大气中存留时间可长达3200年。
SF6气体已有百年历史，它是法国两位化学家Moissan和Lebeau于1900年合成的人造惰性气体，1940年前后，美国军方将其用于曼哈顿计划(核军事)。1947年提供商用。当前SF6气体主要用于电力工业中。SF6气体用于4种类型的电气设备作为绝缘和/或灭弧；SF6断路器及GIS(在这里指六氟化硫封闭式组合电器，国际上称为“气体绝缘开关设备”(GasInsulated Switchgear))、SF6负荷开关设备，SF6绝缘输电管线，SF6变压器及SF6绝缘变电站。
由于油绝缘设备在现场发生故障时易发生***等严重事故，使用SF6气体绝缘的电气设备又由于SF6气体的非环保特性导致在实际应用中存在一定的局限。
目前高压电器还没有发现有实现大规模商业运作的替代六氟化硫的气体，主要的手段是在设计中减少其使用，原来使用SF6的中压电器中有约5％左右的产品被使用非SF6的技术产品替代(参考国家电网招标数量统计)，主要集中在绝缘性能的替代，包括干燥空气或氮气等。在不均匀的电场中，SF6的介电强度是氮气的2.5-3倍，所以两者绝缘性能差别还是比较明显的。纯粹依靠氮气绝缘，柜体宽度会明显增加。所以目前国内12kV电压等级的环保柜(干燥空气和氮气)，大多是采用以固体绝缘为主的复合绝缘，与现在市面上的固体绝缘开关并没有明显区别。
发明内容
本发明旨在提供一种本发明涉及高压电气行业的一种新型绝缘介质，该新型绝缘介质包含三氟碘甲烷(CF3I)和二氧化碳(CO2)，可广泛应用于10kV及以上的高压电气设备。本发明具有接近于六氟化硫气体的绝缘性能，而且其温室效应不到六氟化硫气体的1％，因此该含氟类混合气体若能大面积使用将会对对整个高压电气行业都有重大的意义。
根据本发明的一方面提供了一种含氟类混合绝缘气体，该混合绝缘气体包括三氟碘甲烷和二氧化碳。三氟碘甲烷化学性质稳定，对人体基本无毒，SF6全球变暖潜能值为23900，三氟碘甲烷的全球变暖潜能值不到5，因此可以看出三氟碘甲烷的环保特性大大优于SF6。由于现有不同电气设备使用的SF6压力均不同，因此需要根据每个设备的内部结构和用途来调整CF3I的占比，通过三氟碘甲烷和二氧化碳的比例来调整压力。
根据本发明的另一方面提供了一种含氟类混合绝缘气体，该混合绝缘气体中三氟碘甲烷所占体积比为10～70％，其余为二氧化碳。
根据本发明的另一方面提供了一种含氟类混合绝缘气体，该混合绝缘气体中三氟碘甲烷所占体积比为10～20％，其余为二氧化碳。该比值下混合气体可以应用于互感器。
根据本发明的另一方面提供了一种含氟类混合绝缘气体，该混合绝缘气体中三氟碘甲烷所占体积比为25～40％，其余为二氧化碳。该比值下混合气体可以应用于断路器。
根据本发明的一方面提供了一种含氟类混合绝缘气体的应用，该含氟类混合绝缘气体用于代替SF6在电气设备中。
根据本发明的还有一方面提供了一种含氟类混合绝缘气体的应用，该含氟类混合绝缘气体的应用于互感器，应用于互感器时混合绝缘气体中三氟碘甲烷所占体积比为10～20％，其余为二氧化碳。
根据本发明的还有一方面提供了一种含氟类混合绝缘气体的应用，含氟类混合绝缘气体的应用于断路器，应用于断路器时混合绝缘气体中三氟碘甲烷所占体积比为25～40％，其余为二氧化碳。
由于油绝缘设备在现场发生故障时易发生***等严重事故，使用SF6气体绝缘的电气设备又由于SF6气体的非环保特性导致在实际应用中存在一定的局限。近年来电气行业一直在寻找一种新的绝缘介质来代替油绝缘和六氟化硫气体绝缘。
本发明即为一种含氟类混合气体，具有接近于六氟化硫气体的绝缘性能，而且其温室效应不到六氟化硫气体的1％，因此该含氟类混合气体若能大面积使用将会对对整个高压电气行业都有重大的意义。
本发明方案为将SF6气体替换为三氟碘甲烷(CF3I)和二氧化碳(CO2)的混合气体，其中CF3I所占体积比约为10～70％，其余均为CO2。
由于现有不同电气设备使用的SF6压力均不同，因此需要根据每个设备的内部结构和用途来调整CF3I的占比。以互感器应用为例，CF3I的占比约为10～20％；以断路器为例，CF3I的占比约为25～40％。
三氟碘甲烷化学性质稳定，对人体基本无毒，基本物理特性见下表1
分子式 分子量 沸点/℃ 全球变暖潜能值/GWP
三氟碘甲烷 CF3I 195.91 -22.5 ＜5
SF6全球变暖潜能值为23900，三氟碘甲烷的全球变暖潜能值不到5，因此可以看出三氟碘甲烷的环保特性大大优于SF6。
本发明所描述的气体占比为体积占比。
附图说明
图1、本发明几种实施例的混合气体与SF6气体工频击穿电压对比。
具体实施方式
下面结合具体实施方式进一步阐述本发明的技术方案。
以下实施例旨在说明本发明而不是对本发明的进一步限定。以下实施例中所描述的气体占比为体积比。
实施例1
含氟类混合绝缘气体1，该混合绝缘气体中三氟碘甲烷占为10％，其余为二氧化碳。该混合气体可以用于互感器
实施例2
含氟类混合绝缘气体2，该混合绝缘气体中三氟碘甲烷占为70％，其余为二氧化碳。
实施例3
含氟类混合绝缘气体3，该混合绝缘气体中三氟碘甲烷占为20％，其余为二氧化碳。该气体可以应用于互感器。
实施例4
含氟类混合绝缘气体4，该混合绝缘气体中三氟碘甲烷占为25％，其余为二氧化碳。该气体可以应用于断路器。
实施例5
含氟类混合绝缘气体5，该混合绝缘气体中三氟碘甲烷占为40％，其余为二氧化碳。该气体可以应用于断路器。
实施例6混合气体与SF6气体工频击穿电压对比试验
使用上述的混合气体在0-160kPa压力下与SF6气体进行工频击穿电压对比试验。
结果如与图1及下表：

Claims (7)

1.一种含氟类混合绝缘气体，其特征在于：所述混合绝缘气体包括三氟碘甲烷和二氧化碳。
2.根据权利要求1所述的一种含氟类混合绝缘气体，其特征在于：所述混合绝缘气体中三氟碘甲烷所占体积比为10～70％，其余为二氧化碳。
3.根据权利要求2所述的一种含氟类混合绝缘气体，其特征在于：所述混合绝缘气体中三氟碘甲烷所占体积比为10～20％，其余为二氧化碳。
4.根据权利要求2所述的一种含氟类混合绝缘气体，其特征在于：所述混合绝缘气体中三氟碘甲烷所占体积比为25～40％，其余为二氧化碳。
5.权利要求1所述含氟类混合绝缘气体的应用，其特征在于：所述含氟类混合绝缘气体用于代替SF6在电气设备中的应用。
6.根据权利要求5所述的含氟类混合绝缘气体的应用，其特征在于：所述含氟类混合绝缘气体的应用于互感器，应用于互感器时所述混合绝缘气体中三氟碘甲烷所占体积比为10～20％，其余为二氧化碳。
7.根据权利要求6所述的含氟类混合绝缘气体的应用，其特征在于：所述含氟类混合绝缘气体的应用于断路器，应用于断路器时所述混合绝缘气体中三氟碘甲烷所占体积比为25～40％，其余为二氧化碳。
CN201711100992.5A 2017-11-09 2017-11-09 一种含氟类混合绝缘气体及其应用 Pending CN107947009A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711100992.5A CN107947009A (zh) 2017-11-09 2017-11-09 一种含氟类混合绝缘气体及其应用

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711100992.5A CN107947009A (zh) 2017-11-09 2017-11-09 一种含氟类混合绝缘气体及其应用

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107947009A true CN107947009A (zh) 2018-04-20

Family

ID=61933739

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201711100992.5A Pending CN107947009A (zh) 2017-11-09 2017-11-09 一种含氟类混合绝缘气体及其应用

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107947009A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109300575A (zh) * 2018-09-25 2019-02-01 上海交通大学 含环保型气体三氟碘甲烷的混合气体绝缘介质及其制备方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106786117A (zh) * 2017-01-22 2017-05-31 北京合锐赛尔电力科技股份有限公司 一种卤代烃绝缘气体及其应用

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106786117A (zh) * 2017-01-22 2017-05-31 北京合锐赛尔电力科技股份有限公司 一种卤代烃绝缘气体及其应用

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109300575A (zh) * 2018-09-25 2019-02-01 上海交通大学 含环保型气体三氟碘甲烷的混合气体绝缘介质及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Tian et al. Application of C6F12O/CO2 mixture in 10 kV medium‐voltage switchgear
WO2021139070A1 (zh) 一种灭弧和/或绝缘电气设备
CA2976018C (en) Gas-insulated medium- or high-voltage electrical apparatus including heptafluoroisobutyronitrile and tetrafluoromethane
Taki et al. Interruption capability of CF/sub 3/I Gas as a substitution candidate for SF/sub 6/gas
US9837801B2 (en) Gas-insulated medium or high-voltage electrical apparatus including carbon dioxide, oxygen, and heptafluoro-isobutyronitrile
CN103415895B (zh) 介电绝缘介质
EP2652751B1 (en) Dielectric insulation medium
CN103597565B (zh) 十氟‑2‑甲基丁‑3‑酮和载气的混合物作为中电压中的电绝缘和/或灭弧介质
AU2012280257B2 (en) Use of a mixture comprising a hydrofluoroolefin as a medium-voltage arc-extinguishing and/or insulating gas and medium-voltage electrical device comprising same
Xiao et al. The sensitivity of C4F7N to electric field and its influence to environment-friendly insulating gas mixture C4F7N/CO2
US20090109604A1 (en) Gas Insulated Switchgear and Gas Circuit Breaker
EP2936504B1 (en) A method for dielectrically insulating active electric parts
Zhao et al. Insulation Characteristics of cC $ _4 $ F $ _8 $-N $ _2 $ and CF $ _3 $ IN $ _2 $ Mixtures as Possible Substitutes for SF $ _6$
CN104137210A (zh) 用于改进中压和高压电气设备中的内弧阻抗的氢氟烯烃和氢氟烷的混合物
CN109557257A (zh) 一种六氟化硫替代气体选择方法
CN109300575A (zh) 含环保型气体三氟碘甲烷的混合气体绝缘介质及其制备方法
Glaubitz et al. CIGRE Position Paper on the Application of SF
CN108666009A (zh) 一种中高压电气设备绝缘和灭弧介质及其选取方法
Uchii et al. Fundamental research on SF6-free gas insulated switchgear adopting CO2 gas and its mixtures
Uchii et al. Investigations on SF6-free gas circuit breaker adopting CO2 gas as an alternative arc-quenching and insulating medium
CN114072881B (zh) 介电绝缘或消弧流体
CN107947009A (zh) 一种含氟类混合绝缘气体及其应用
CN102136311A (zh) 一种混合气体绝缘介质
CN109887644B (zh) 一种混合电介质以及中压或高压电气设备
KR102608855B1 (ko) Sf6 가스를 대체하여 전기 절연 또는 아크 소호에 사용되는 절연 가스와 이를 이용한 전기 장치

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20180420