一种含氟类混合绝缘气体及其应用制造技术

本发明专利技术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。本发明专利技术的含氟类混合气体，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。

【技术实现步骤摘要】
一种含氟类混合绝缘气体及其应用
本专利技术涉及电气领域，特别一种代替六氟化硫气体的新绝缘介质。
技术介绍
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爆炸等严重事故，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”(GasInsulatedSwitchgear))、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爆炸等严重事故，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。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种本专利技术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。本专利技术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。根据本专利技术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。根据本专利技术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。根据本专利技术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。根据本专利技术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。根据本专利技术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。根据本专利技术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。根据本专利技术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爆炸等严重事故，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。本专利技术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。本专利技术方案为将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CF3I195.91-22.5＜5SF6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。本专利技术所描述的气体占比为体积占比。附图说明图1、本专利技术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专利技术的技术方案。以下实施例旨在说明本专利技术而不是对本专利技术的进一步限定。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：本文档来自技高网...

【技术保护点】
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。

【技术特征摘要】
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....

【专利技术属性】
技术研发人员：胡键华，张春华，
申请(专利权)人：苏州正罡互感器有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32