固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜取代SF6氣體絕緣環(huán)網(wǎng)柜的探討

來源：《中國科技縱橫》第24【摘要】固體SF6環(huán)網(wǎng)柜是由一組高壓開關(guān)設(shè)備安裝在金屬柜體內(nèi)或做成拼裝間隔式環(huán)網(wǎng)柜供電單元的電設(shè)備壓電纜線路分段、聯(lián)系及分接負(fù)荷。近幾年來，隨著中壓配電網(wǎng)建設(shè)及入地改造的實施，都市中壓配電網(wǎng)電纜化率越來越高，作為電纜線路重要供電設(shè)備的環(huán)網(wǎng)柜在都市中壓配電網(wǎng)中發(fā)揮著重要作用。我國電網(wǎng)中使用的環(huán)網(wǎng)柜按照絕緣方式重要分為三類：油絕緣絕緣和氣體絕緣。而油絕緣環(huán)網(wǎng)柜隨著國內(nèi)城鄉(xiāng)電網(wǎng)無油化改造的推動經(jīng)基本被裁減；空氣絕緣環(huán)網(wǎng)柜由于供電單元只能用于開斷容量小、不頻繁操作的場合，并且對戶外惡劣環(huán)境適應(yīng)性較差，因此現(xiàn)已較少使用。現(xiàn)在國網(wǎng)大規(guī)模使用的是氣體絕緣環(huán)網(wǎng)柜，但實現(xiàn)循環(huán)經(jīng)濟(jì)是將來發(fā)展的方向SF6氣體絕緣環(huán)發(fā)生化學(xué)作用。然而，在大功率電弧、火花放電和電暈放電作用下，F(xiàn)6氣體能分解和游離出多個產(chǎn)物，重要?和SS等。特別在?室內(nèi)、地鐵劇場場院等設(shè)施內(nèi)使用，對人體會產(chǎn)生非常不利的影響，并且非常不安全。另外，F(xiàn)6氣體?溫室效應(yīng)氣體，散發(fā)到大氣中后不能有效分解，對氣候產(chǎn)生很大影響，污染空氣，使空氣污濁嚴(yán)重影響人們的生存空間。氣體的毒性重要來自產(chǎn)品不純時含高毒性的低氟化硫、氟化氫等有毒氣體。大家懂得，現(xiàn)在化工行業(yè)（）氣體的辦法重要?采用單質(zhì)硫磺與過量氣態(tài)氟直接化合反映而成；即F6+Q（放出熱量）。在合成的粗品中含有多個雜質(zhì)雜質(zhì)的構(gòu)成和含量因原材料的純度、生產(chǎn)設(shè)備的材質(zhì)藝條件等因素的影響而有很大差別雜質(zhì)總含量可達(dá)5%化合物，如：SF1O等；硫氟氧化合物如O2F2S2F10O化解決過程才干得到純度在99.8%以上的產(chǎn)品。然后再用壓縮機(jī)加壓，充入降溫至-80℃左右的鋼瓶中，以液態(tài)形式存在。在使用時減壓放出，呈氣態(tài)沖入電氣設(shè)備除在上面的合成過程中產(chǎn)生的雜質(zhì)外，另外，在氣體的充裝過程中還水分、和礦物油等雜質(zhì)這些雜質(zhì)均帶有或會產(chǎn)生一定的毒性物質(zhì)為確保F6產(chǎn)品的純度和質(zhì)量，對出廠的產(chǎn)品國際電工委員會（IEC）及許多國家均制訂了質(zhì)量原則規(guī)定生產(chǎn)廠家在供貨時提供生物實驗無毒證明書。電氣設(shè)備內(nèi)的SF6氣體在高溫電弧發(fā)生作用時而產(chǎn)生的某些有毒產(chǎn)氣體在電3SF6+W→WF6（氣態(tài)3F+AL→ALF3（固態(tài)粉末SF6+CU→CUF2（固態(tài)粉末）序號化學(xué)成分化學(xué)性生理學(xué)特性氟化硫常溫下常溫下為無色氣體，含有很強(qiáng)HF，對呼吸系統(tǒng)有類SF4無色氣體，有類SO2對肺有侵害作用，動物肺部吸入該氣體后會出現(xiàn)呼吸困難的現(xiàn)S2F10常溫常壓下為無色易揮發(fā)液體，系劇毒物質(zhì)，毒性SOF2的300倍。SOF2無色劇SO2氫對普通材料含有較強(qiáng)的腐蝕HF對皮膚、粘膜有強(qiáng)烈的刺激作用，并能引發(fā)肺水腫SIF4攝取后對呼吸有危WF6在較高濃度下對肺組織有刺激作用，引發(fā)SF235℃，極不穩(wěn)定，受熱后更加活潑SO2、HF等白色粉末狀，普通吸附了大量的有毒氣態(tài)分解產(chǎn)物，故應(yīng)被視為含有強(qiáng)烈腐蝕性和毒性的物質(zhì)ALF3粉塵可刺激皮膚引發(fā)皮疹，對呼吸系統(tǒng)及肺部都有侵襲作用12S2F10O劇毒物肺組織強(qiáng)烈侵襲作用對人及動物物質(zhì)的允許濃度設(shè)定為五級。即：A——最低致命濃B——出現(xiàn)毒性反映的最低濃度；E早在在對動物（雌性大、小鼠）進(jìn)行分組急性靜式染毒實驗亞急性靜式染毒實驗中，分別放在不同濃度的新氣體或（與電弧接觸過的）開斷器的氣體分組箱里。其成果?急性靜式染毒實驗未發(fā)現(xiàn)異常，而亞急性靜式染毒實驗則發(fā)現(xiàn)一只大鼠的肺毛細(xì)血管在電子顯微鏡下有輕度亞微構(gòu)造變化。與否就?由氣體引發(fā)的，因?qū)嶒灥膭游飻?shù)量有限，還難以定論。對環(huán)“溫室”的作用類似，故稱之為“溫室效應(yīng)為“溫室氣體”現(xiàn)在，發(fā)現(xiàn)人類活動排放的溫室氣體有六種，它們?二氧化碳、甲烷亞氮、氫氟碳合物、全氟化碳、六氟化硫，這當(dāng)中氟化物就有三種。其中CO2對溫室效應(yīng)影響最大，占60%，而氣體的影響僅占截至北京市電力公司在運(yùn)環(huán)網(wǎng)柜約15.8萬臺，經(jīng)粗略統(tǒng)計明顯泄漏的環(huán)網(wǎng)柜約占環(huán)總量的1‰顯泄漏的環(huán)網(wǎng)柜更?不計其數(shù)，正?由于環(huán)網(wǎng)柜這種特性造成了設(shè)備在運(yùn)行過程中必須通過定時和不定時的檢測夠確保設(shè)備的安全運(yùn)行。一旦發(fā)現(xiàn)氣箱壓力減小，特別?氣箱內(nèi)的壓力低于安全值范疇內(nèi)，就必須停電對設(shè)備進(jìn)行維修和充氣，并且要對維修和充過氣的設(shè)備進(jìn)行檢測電統(tǒng)計國內(nèi)主流開關(guān)柜廠家對氣體開關(guān)柜充氣維護(hù)費(fèi)用在3000-2固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜介固體絕緣環(huán)固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜，?采用固體絕緣材料作為主絕緣介質(zhì)的環(huán)網(wǎng)柜，將真空滅弧室及其導(dǎo)電連接、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、主母線等主導(dǎo)電回路單一或組合后用固體絕緣介質(zhì)包覆封裝為或幾個含有一定功效，并可再次組合和擴(kuò)展的含有全絕緣塊涂覆有導(dǎo)電或半導(dǎo)電屏蔽層并可直接可靠接地的環(huán)網(wǎng)柜。固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜從原理構(gòu)造上完全取消了氣體以及對應(yīng)的氣箱零部件，徹底解決了由于氣箱內(nèi)部開關(guān)短路時因壓力上升而引發(fā)爆炸所造成的事故，完全避免了造成的有害氣體的排放，真正成為社會所需要的環(huán)境和諧型開關(guān)產(chǎn)品?，F(xiàn)在國內(nèi)外都有多家公司在研究開發(fā)固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜，有的已通過型式實驗網(wǎng)運(yùn)行數(shù)年。從市場上的固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜能夠看出，現(xiàn)在，固體絕緣環(huán)個：北京雙杰電氣固體絕緣環(huán)兩個核心性問題脂與硅橡膠，將點散熱稀釋為面散熱，遠(yuǎn)遠(yuǎn)增大散熱面積，有效增強(qiáng)了散熱圖1圖06、GB/T11022、GB50053-94等原則（見圖2），大量推廣應(yīng)用前景光明。沙等惡劣環(huán)境下，適應(yīng)性更強(qiáng)經(jīng)濟(jì)20kA）（圖3）。并且固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜柜體遠(yuǎn)不大于常規(guī)開關(guān)柜，節(jié)省安裝成本及貴重的占地面。圖3固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜與常見其它類型開關(guān)柜體積對2.2.3環(huán)發(fā)展6月國家電網(wǎng)公司科技部、生技部、物資部委托中國電力科學(xué)研究院開展固體絕緣環(huán)術(shù)的調(diào)查3月2日國家電網(wǎng)公司公布公司原則《12kV固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜技術(shù)條件》，對12kV固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜的各項功效和技術(shù)指標(biāo)規(guī)定，并從即日起開始實3注釋GB3906《3.6kV-40.5kV交流金屬封閉開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備》GB/T11022《