一種鹵代烴絕緣氣體及其應用制造技術

本發明專利技術公開了一種鹵代烴絕緣氣體及其應用。鹵代烴絕緣氣體包括鹵代烴氣體和輔助氣體；其中，鹵代烴氣體的體積分數為15％～75％，其余為輔助氣體。采用本發明專利技術的鹵代烴絕緣氣體的環網柜，其隔離開關的隔離刀片中的碟形彈簧外表面設有金屬帽。本發明專利技術的鹵代烴絕緣氣體可替代六氟化硫氣體，絕緣強度跟六氟化硫的絕緣強度相當，甚至是高于六氟化硫氣體，且具有一定的滅弧能力，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

【技術實現步驟摘要】
一種鹵代烴絕緣氣體及其應用
本專利技術涉及絕緣氣體
，特別是涉及一種充有鹵代烴絕緣氣體的中壓電器產品。
技術介紹
六氟化硫氣體已有百年歷史，它是法國兩位化學家Moissan和Lebeau于1900年合成的人造惰性氣體，1940年前后，美國軍方將其用于曼哈頓計劃(核軍事)，1947年提供商用。六氟化硫氣體主要用于電力工業中，六氟化硫氣體用于4種類型的電氣設備作為絕緣和/或滅弧；六氟化硫斷路器及GIS(在這里指六氟化硫封閉式組合電器，國際上稱為“氣體絕緣開關設備”)、六氟化硫負荷開關設備，六氟化硫絕緣輸電管線，六氟化硫變壓器及六氟化硫絕緣變電站，其中80％用于高中壓電力設備。目前市場上中壓領域中的全封閉氣體絕緣環網柜主要充入的氣體為六氟化硫，六氟化硫氣體的GWP值(全球變暖潛能值)為23900，是京都協議書中列入的受到限制使用的溫室氣體之一。而且，隨著六氟化硫電氣設備的迅速發展，越來越多的人接觸著六氟化硫氣體和電弧作用后的六氟化硫分解物。六氟化硫氣體的毒性主要來自5個方面：1、電器設備內的六氟化硫氣體在高溫電弧發生作用時而產生的某些有毒產物。2、六氟化硫產品不純，出廠時含高毒性的低氟化硫、氟化氫等有毒氣體。3、電器設備內的六氟化硫氣體及分解物與電極(Cu-W合金)及金屬材料(Al、Cu)反應而生成某些有毒產物。4、電器設備內的六氟化硫氣體分解物與其內的水分發生化學反應而生成某些有毒產物。5、電器設備內的六氟化硫氣體及分解物與絕緣材料反應而生成某些有毒產物。如與含有硅成分的環氧酚醛玻璃絲布板(棒、管)等絕緣件；或以石英砂、玻璃作填料的環氧樹脂澆注件、模壓件以及瓷瓶、硅橡膠、硅脂等起化學作用，生成SiF4、Si(CH3)2F2等產物。目前市場上的充氣環網柜缺點如下：第一、絕大部分的中壓領域的充氣環網柜使用六氟化硫氣體作為充入氣體，六氟化硫是一種高溫室效應的氣體，GWP值為23900，對大氣環境極其不友好。第二、純六氟化硫對于電極表面粗糙度及導電顆粒具有敏感性，這就對電極加工工藝及環網柜裝配工藝有一定的要求，相對鹵代烴混合氣體環網柜來說工藝要求更為嚴格。第三、市場上還有一種充干燥空氣或者氮氣的環網柜，但是空氣及氮氣的絕緣強度小，這就意味著其環網柜尺寸相對更大，且可靠性不高。因此尋求一種低GWP或者無GWP值的綠色環保氣體用于替代六氟化硫氣體勢在必行。
技術實現思路
本專利技術的第一目的是提供一種鹵代烴絕緣氣體。本專利技術的第二目的是提供充有鹵代烴絕緣氣體的電器產品。本專利技術的第三目的是提供充有鹵代烴絕緣氣體的環網柜。一種鹵代烴絕緣氣體，其中，環網柜中的絕緣氣體包括鹵代烴氣體和輔助氣體；其中，鹵代烴氣體的體積分數為15％～75％，其余為輔助氣體。本專利技術所述的鹵代烴絕緣氣體，其中，所述的鹵代烴氣體為CF3I、c-C4F8、C4F6和C3F6中的至少一種。本專利技術所述的鹵代烴絕緣氣體，其中，所述的輔助氣體為低沸點氣體。本專利技術所述的鹵代烴絕緣氣體，其特征在于：所述的輔助氣體為N2、CO2和干燥空氣中的至少一種。本專利技術所述的鹵代烴絕緣氣體，其中，環網柜中的絕緣氣體組分包括CF3I和N2，其中CF3I的體積分數為15％～75％。本專利技術所述的鹵代烴絕緣氣體，其中，環網柜中的絕緣氣體組分包括CF3I和CO2，其中CF3I的體積分數為15％～75％。本專利技術所述的鹵代烴絕緣氣體，其中，環網柜中的絕緣氣體組分包括CF3I和干燥空氣，其中CF3I的體積分數為20％～70％。采用上述的任意一種鹵代烴絕緣氣體的中壓電器產品。采用上述的任意一種鹵代烴絕緣氣體的環網柜，其中，環網柜中隔離開關的隔離刀片中的碟形彈簧外表面設有金屬帽。本專利技術所述的充有鹵代烴絕緣氣體的環網柜，其中，所述隔離開關為下隔離三工位開關，由隔離刀片、隔離主軸、接地觸頭、隔離動密封組成；隔離開關有合閘、分閘、接地三種狀態；隔離刀片由兩個6mm厚度的表面鍍銀的銅刀片組成，兩個隔離刀片間穿有碟形彈簧，碟形彈簧裝配后受到壓縮，提供150-200牛的壓力給隔離刀片，使隔離刀片在合閘及接地狀態下能夠緊密的接觸主觸頭及接地觸頭；隔離主軸的材質為環氧玻璃棒，隔離動密封采用磁流體動密封。本專利技術同現有技術相比，其突出效果在于：(1)本專利技術的鹵代烴絕緣氣體可替代六氟化硫氣體，絕緣強度跟六氟化硫的絕緣強度相當，甚至是高于六氟化硫氣體，且具有一定的滅弧能力，其中CF3I三氟碘甲烷的GWP小于5，幾乎與二氧化碳相當，大氣中存在壽命周期為0.005年。(2)鹵代烴氣體的沸點較高，其中CF3I的沸點為-22.5℃、c-C4F8八氟環丁烷沸點為-8℃，無法應用于我國寒冷地區，通過混合充入一定比例的低沸點的弱電負性氣體或中性氣體，使其沸點降到零下三十度以下，這樣可以應用于嚴寒地區。(3)通過湯遜脈沖法(PT)測量CF3I的臨界場強為440X10-17V/cm2，SF6的臨界場強為360X10-17V/cm2，CF3I的臨界場強遠大于SF6是的臨界場強，即表明CF3I的絕緣性能上要優于SF6，測量CF3I、N2混合比例為70％的混合氣體絕緣強度與純SF6相當。(4)為了提升鹵代烴混合氣體的絕緣性能，本專利技術對隔離刀片進行了優化改進，在碟簧外表面增加了四個圓柱形的金屬帽，可以改善隔離刀片碟簧的電場分布，將極不均勻分布電場優化為較均勻的電場。(5)其中CF3I混合氣體是一種綠色環保型氣體，幾乎沒有溫室效應，且不會對臭氧層產生破壞作用，本身絕緣性能良好且有一定的滅弧能力，完全可以取代目前中壓充氣環網柜中的六氟化硫氣體，具有廣闊的應用前景，而其他幾種鹵代烴氣體的GWP值也比六氟化硫小的多，存活壽命也短，具備一定的推廣前景。(6)鹵代烴混合氣體具有正協同效應，可以降低對電極表面粗糙度和導電微粒的敏感性，提高了環網柜的可靠性。(7)由于混合了一定比例的其他氣體，使其混合氣體的成本降低。具有更好的經濟性。(8)由于鹵代烴混合氣體具有很高的擊穿場強，這就意味著環網柜本身尺寸相比空氣絕緣的環網柜做到更為小巧。下面結合附圖說明及具體實施例對本專利技術的鹵代烴絕緣氣體及其應用作進一步說明。附圖說明圖1為單回路環網柜結構的左視圖；圖2為四回路環網柜的左視圖；圖3為四回路環網柜的主視圖；圖4為四回路環網柜軸側剖視圖；圖5為對比例10的環網柜中隔離開關示意圖；圖6為實施例31的環網柜中隔離開關示意圖。其中，1-斷路器，2-斷路器機構，3-斷路器隔離連鎖，4-隔離機構，5-柜門連鎖，6-出線套管，7-電纜室，8-接地排，9-隔離開關，10-主觸頭，11-氣室，12-機構室，13-防爆板，14-面板，15-柜門，16-隔離碟簧，17-金屬帽。具體實施方式實施例1一種鹵代烴絕緣氣體，其組分包括：CF3I15％；其余為N2。實施例2一種鹵代烴絕緣氣體，其組分包括：CF3I30％；其余為N2。實施例3一種鹵代烴絕緣氣體，其組分包括：CF3I45％；其余為N2。實施例4一種鹵代烴絕緣氣體，其組分包括：CF3I60％；其余為N2。實施例5一種鹵代烴絕緣氣體，其組分包括：CF3I75％；其余為N2。實施例6一種鹵代烴絕緣氣體，其組分包括：CF3I15％；其余為CO2。實施例7一種鹵代烴絕緣氣體，其組分包括：CF3I30％；其余為CO2。實施例8一種鹵代烴絕緣氣本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種鹵代烴絕緣氣體，其特征在于：包括鹵代烴氣體和輔助氣體；其中，鹵代烴氣體的體積分數為15％～75％，其余為輔助氣體。

【技術特征摘要】
1.一種鹵代烴絕緣氣體，其特征在于：包括鹵代烴氣體和輔助氣體；其中，鹵代烴氣體的體積分數為15％～75％，其余為輔助氣體。2.根據權利要求1所述的鹵代烴絕緣氣體，其特征在于：所述的鹵代烴氣體為CF3I、c-C4F8、C4F6和C3F6中的至少一種。3.根據權利要求2所述的鹵代烴絕緣氣體，其特征在于：所述的輔助氣體為低沸點氣體。4.根據權利要求3所述的鹵代烴絕緣氣體，其特征在于：所述的輔助氣體為N2、CO2和干燥空氣中的至少一種。5.根據權利要求4所述的鹵代烴絕緣氣體，其特征在于：環網柜中的絕緣氣體組分包括CF3I和N2，其中CF3I的體積分數為15％～75％。6.根據權利要求4所述的鹵代烴絕緣氣體，其特征在于：環網柜中的絕緣氣體組分包括CF3I和CO2，其中CF3I的體積分數為15％～75％。7.根據權利要求4所述的鹵代...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張煒，孫帥，董帥，李海泉，
申請(專利權)人：北京合銳賽爾電力科技股份有限公司，國網山東省電力公司安丘市供電公司，
類型：發明
國別省市：北京,11