電力行業(yè)六氟化硫（化學分子式SF6）氣體設(shè)備發(fā)展歷程

電力行業(yè)發(fā)展尋求新的絕緣介質(zhì)

由于社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們對電能的依賴和需求量日益增加，促使大型火電站、水電站和核電站及風、光、生物質(zhì)等可再生能源的加速建設(shè)。這些大型電站為了就近取得能源或由于環(huán)境保護的要求，往往遠離負荷中心，因而促使電力輸送系統(tǒng)向大容量，長距離，超、特高壓方向發(fā)展。為此，對電氣設(shè)備提出了新的要求，而新的電氣設(shè)備的發(fā)展又依賴于優(yōu)異的絕緣介質(zhì)和滅弧介質(zhì)。只有不斷使用新的絕緣介質(zhì)和滅弧介質(zhì)，才能更好地解決電力網(wǎng)各電壓等級發(fā)展階段的技術(shù)難題。電氣設(shè)備傳統(tǒng)的絕緣介質(zhì)和滅弧介質(zhì)是絕緣油。這是由于絕緣油具有比空氣強度高得多的絕緣特性，其比熱容比空氣大一倍，液態(tài)受熱后具有對流特性，使它在電氣設(shè)備中既作絕緣介質(zhì)又兼冷卻介質(zhì)。在油斷路器中，開斷電流時，絕緣油為電弧高溫所分解，形成以氫為主體的高溫氣體，積貯壓力，達到一定值后形成氣吹。由于氫的熱導率極高，使弧道冷卻并游離，導致電弧在電流過零時熄滅，使斷口間獲得良好的絕緣恢復特性，保證了大電流的開斷。因此，絕緣油在斷路器內(nèi)既是良好的絕緣介質(zhì)，又是優(yōu)異的滅弧介質(zhì)。這些特性使油斷路器在高壓斷路器的發(fā)展史上長期占支配地位。但絕緣油**的弱點是可燃性，而電氣設(shè)備一旦發(fā)生損壞短路，都有可能出現(xiàn)電弧，電弧高溫可將絕緣油引燃形成大火。這個問題在城市電網(wǎng)中更為突出。城市對電力依賴性大，要求供電功率大、連續(xù)性強，因此在城市電網(wǎng)建設(shè)中一系列的供電技術(shù)問題（如防火、防過電壓、環(huán)保等）都需要認真考慮。這就迫使人們改變以油介質(zhì)為主的絕緣構(gòu)成，尋求不燃燒、抗老化的新型絕緣介質(zhì)和滅弧介質(zhì)。六氟化硫（化學分子式SF6）氣體，人們在自然界中并未發(fā)現(xiàn)它的存在。

1900年，法國人首次用元素硫和氟氣在巴黎大學直接反應(yīng)合成出六氟化硫氣體，隨后人們對其物理化學性質(zhì)進行了初步研究，發(fā)現(xiàn)六氟化硫是一種可以與氮氣和其他惰性氣體相比擬的化學性質(zhì)極穩(wěn)定的物質(zhì)。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，六氟化硫氣體日益引起人們的興趣和關(guān)注。特別是六氟化硫氣體具有不燃燒、優(yōu)異的絕緣性能和滅弧性能，逐步被人們作為新型介質(zhì)應(yīng)用于高壓電器。1937年，法國首先將六氟化硫用于高壓絕緣電氣設(shè)備。1955年，美國西屋電氣公司制造了世界上**臺六氟化硫斷路器。進入20世紀60年代，六氟化硫絕緣電氣設(shè)備的優(yōu)越性已為世人所公認，各發(fā)達國家競相研制開發(fā)該類設(shè)備。我國從20世紀60年代開始研制六氟化硫絕緣電氣設(shè)備，目前在我國63～500kV、750kV、±800kV及1000kV、1100kV電壓等級中，六氟化硫斷路器和六氟化硫全封閉組合電器（GIS）的應(yīng)用已相當普遍，110kV的六氟化硫變壓器也已經(jīng)運行多年。