一种卤代烃绝缘气体及其应用制造技术

本发明专利技术公开了一种卤代烃绝缘气体及其应用。卤代烃绝缘气体包括卤代烃气体和辅助气体；其中，卤代烃气体的体积分数为15％～75％，其余为辅助气体。采用本发明专利技术的卤代烃绝缘气体的环网柜，其隔离开关的隔离刀片中的碟形弹簧外表面设有金属帽。本发明专利技术的卤代烃绝缘气体可替代六氟化硫气体，绝缘强度跟六氟化硫的绝缘强度相当，甚至是高于六氟化硫气体，且具有一定的灭弧能力，其中CF

Halogenated hydrocarbon insulating gas and application thereof

The invention discloses a halogenated hydrocarbon insulating gas and an application thereof. The halogenated hydrocarbon insulating gas comprises halogenated hydrocarbon gas and auxiliary gas; wherein, the volume fraction of the halogenated hydrocarbon gas is 15% to 75%, and the remainder is an auxiliary gas. A ring net cabinet with halogenated hydrocarbon insulating gas is adopted, and a metal cap is arranged on the outer surface of the disc shaped spring in the isolating blade of the isolating switch. The halogenated hydrocarbon insulating gas of the invention can replace six sulfur hexafluoride gas, and the insulation strength is equivalent to the insulating strength of the six sulfur hexafluoride, even higher than six sulfur hexafluoride gas, and has a certain arc extinguishing capability, wherein CF

【技术实现步骤摘要】
一种卤代烃绝缘气体及其应用
本专利技术涉及绝缘气体
，特别是涉及一种充有卤代烃绝缘气体的中压电器产品。
技术介绍
六氟化硫气体已有百年历史，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。六氟化硫气体主要用于电力工业中，六氟化硫气体用于4种类型的电气设备作为绝缘和/或灭弧；六氟化硫断路器及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”)、六氟化硫负荷开关设备，六氟化硫绝缘输电管线，六氟化硫变压器及六氟化硫绝缘变电站，其中80％用于高中压电力设备。目前市场上中压领域中的全封闭气体绝缘环网柜主要充入的气体为六氟化硫，六氟化硫气体的GWP值(全球变暖潜能值)为23900，是京都协议书中列入的受到限制使用的温室气体之一。而且，随着六氟化硫电气设备的迅速发展，越来越多的人接触着六氟化硫气体和电弧作用后的六氟化硫分解物。六氟化硫气体的毒性主要来自5个方面：1、电器设备内的六氟化硫气体在高温电弧发生作用时而产生的某些有毒产物。2、六氟化硫产品不纯，出厂时含高毒性的低氟化硫、氟化氢等有毒气体。3、电器设备内的六氟化硫气体及分解物与电极(Cu-W合金)及金属材料(Al、Cu)反应而生成某些有毒产物。4、电器设备内的六氟化硫气体分解物与其内的水分发生化学反应而生成某些有毒产物。5、电器设备内的六氟化硫气体及分解物与绝缘材料反应而生成某些有毒产物。如与含有硅成分的环氧酚醛玻璃丝布板(棒、管)等绝缘件；或以石英砂、玻璃作填料的环氧树脂浇注件、模压件以及瓷瓶、硅橡胶、硅脂等起化学作用，生成SiF4、Si(CH3)2F2等产物。目前市场上的充气环网柜缺点如下：第一、绝大部分的中压领域的充气环网柜使用六氟化硫气体作为充入气体，六氟化硫是一种高温室效应的气体，GWP值为23900，对大气环境极其不友好。第二、纯六氟化硫对于电极表面粗糙度及导电颗粒具有敏感性，这就对电极加工工艺及环网柜装配工艺有一定的要求，相对卤代烃混合气体环网柜来说工艺要求更为严格。第三、市场上还有一种充干燥空气或者氮气的环网柜，但是空气及氮气的绝缘强度小，这就意味着其环网柜尺寸相对更大，且可靠性不高。因此寻求一种低GWP或者无GWP值的绿色环保气体用于替代六氟化硫气体势在必行。
技术实现思路
本专利技术的第一目的是提供一种卤代烃绝缘气体。本专利技术的第二目的是提供充有卤代烃绝缘气体的电器产品。本专利技术的第三目的是提供充有卤代烃绝缘气体的环网柜。一种卤代烃绝缘气体，其中，环网柜中的绝缘气体包括卤代烃气体和辅助气体；其中，卤代烃气体的体积分数为15％～75％，其余为辅助气体。本专利技术所述的卤代烃绝缘气体，其中，所述的卤代烃气体为CF3I、c-C4F8、C4F6和C3F6中的至少一种。本专利技术所述的卤代烃绝缘气体，其中，所述的辅助气体为低沸点气体。本专利技术所述的卤代烃绝缘气体，其特征在于：所述的辅助气体为N2、CO2和干燥空气中的至少一种。本专利技术所述的卤代烃绝缘气体，其中，环网柜中的绝缘气体组分包括CF3I和N2，其中CF3I的体积分数为15％～75％。本专利技术所述的卤代烃绝缘气体，其中，环网柜中的绝缘气体组分包括CF3I和CO2，其中CF3I的体积分数为15％～75％。本专利技术所述的卤代烃绝缘气体，其中，环网柜中的绝缘气体组分包括CF3I和干燥空气，其中CF3I的体积分数为20％～70％。采用上述的任意一种卤代烃绝缘气体的中压电器产品。采用上述的任意一种卤代烃绝缘气体的环网柜，其中，环网柜中隔离开关的隔离刀片中的碟形弹簧外表面设有金属帽。本专利技术所述的充有卤代烃绝缘气体的环网柜，其中，所述隔离开关为下隔离三工位开关，由隔离刀片、隔离主轴、接地触头、隔离动密封组成；隔离开关有合闸、分闸、接地三种状态；隔离刀片由两个6mm厚度的表面镀银的铜刀片组成，两个隔离刀片间穿有碟形弹簧，碟形弹簧装配后受到压缩，提供150-200牛的压力给隔离刀片，使隔离刀片在合闸及接地状态下能够紧密的接触主触头及接地触头；隔离主轴的材质为环氧玻璃棒，隔离动密封采用磁流体动密封。本专利技术同现有技术相比，其突出效果在于：(1)本专利技术的卤代烃绝缘气体可替代六氟化硫气体，绝缘强度跟六氟化硫的绝缘强度相当，甚至是高于六氟化硫气体，且具有一定的灭弧能力，其中CF3I三氟碘甲烷的GWP小于5，几乎与二氧化碳相当，大气中存在寿命周期为0.005年。(2)卤代烃气体的沸点较高，其中CF3I的沸点为-22.5℃、c-C4F8八氟环丁烷沸点为-8℃，无法应用于我国寒冷地区，通过混合充入一定比例的低沸点的弱电负性气体或中性气体，使其沸点降到零下三十度以下，这样可以应用于严寒地区。(3)通过汤逊脉冲法(PT)测量CF3I的临界场强为440X10-17V/cm2，SF6的临界场强为360X10-17V/cm2，CF3I的临界场强远大于SF6是的临界场强，即表明CF3I的绝缘性能上要优于SF6，测量CF3I、N2混合比例为70％的混合气体绝缘强度与纯SF6相当。(4)为了提升卤代烃混合气体的绝缘性能，本专利技术对隔离刀片进行了优化改进，在碟簧外表面增加了四个圆柱形的金属帽，可以改善隔离刀片碟簧的电场分布，将极不均匀分布电场优化为较均匀的电场。(5)其中CF3I混合气体是一种绿色环保型气体，几乎没有温室效应，且不会对臭氧层产生破坏作用，本身绝缘性能良好且有一定的灭弧能力，完全可以取代目前中压充气环网柜中的六氟化硫气体，具有广阔的应用前景，而其他几种卤代烃气体的GWP值也比六氟化硫小的多，存活寿命也短，具备一定的推广前景。(6)卤代烃混合气体具有正协同效应，可以降低对电极表面粗糙度和导电微粒的敏感性，提高了环网柜的可靠性。(7)由于混合了一定比例的其他气体，使其混合气体的成本降低。具有更好的经济性。(8)由于卤代烃混合气体具有很高的击穿场强，这就意味着环网柜本身尺寸相比空气绝缘的环网柜做到更为小巧。下面结合附图说明及具体实施例对本专利技术的卤代烃绝缘气体及其应用作进一步说明。附图说明图1为单回路环网柜结构的左视图；图2为四回路环网柜的左视图；图3为四回路环网柜的主视图；图4为四回路环网柜轴侧剖视图；图5为对比例10的环网柜中隔离开关示意图；图6为实施例31的环网柜中隔离开关示意图。其中，1-断路器，2-断路器机构，3-断路器隔离连锁，4-隔离机构，5-柜门连锁，6-出线套管，7-电缆室，8-接地排，9-隔离开关，10-主触头，11-气室，12-机构室，13-防爆板，14-面板，15-柜门，16-隔离碟簧，17-金属帽。具体实施方式实施例1一种卤代烃绝缘气体，其组分包括：CF3I15％；其余为N2。实施例2一种卤代烃绝缘气体，其组分包括：CF3I30％；其余为N2。实施例3一种卤代烃绝缘气体，其组分包括：CF3I45％；其余为N2。实施例4一种卤代烃绝缘气体，其组分包括：CF3I60％；其余为N2。实施例5一种卤代烃绝缘气体，其组分包括：CF3I75％；其余为N2。实施例6一种卤代烃绝缘气体，其组分包括：CF3I15％；其余为CO2。实施例7一种卤代烃绝缘气体，其组分包括：CF3I30％；其余为CO2。实施例8一种卤代烃绝缘气本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种卤代烃绝缘气体，其特征在于：包括卤代烃气体和辅助气体；其中，卤代烃气体的体积分数为15％～75％，其余为辅助气体。

【技术特征摘要】
1.一种卤代烃绝缘气体，其特征在于：包括卤代烃气体和辅助气体；其中，卤代烃气体的体积分数为15％～75％，其余为辅助气体。2.根据权利要求1所述的卤代烃绝缘气体，其特征在于：所述的卤代烃气体为CF3I、c-C4F8、C4F6和C3F6中的至少一种。3.根据权利要求2所述的卤代烃绝缘气体，其特征在于：所述的辅助气体为低沸点气体。4.根据权利要求3所述的卤代烃绝缘气体，其特征在于：所述的辅助气体为N2、CO2和干燥空气中的至少一种。5.根据权利要求4所述的卤代烃绝缘气体，其特征在于：环网柜中的绝缘气体组分包括CF3I和N2，其中CF3I的体积分数为15％～75％。6.根据权利要求4所述的卤代烃绝缘气体，其特征在于：环网柜中的绝缘气体组分包括CF3I和CO2，其中CF3I的体积分数为15％～75％。7.根据权利要求4所述的卤代...

【专利技术属性】
技术研发人员：张炜，孙帅，董帅，李海泉，
申请(专利权)人：北京合锐赛尔电力科技股份有限公司，国网山东省电力公司安丘市供电公司，
类型：发明
国别省市：北京,11