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全国首台126kV无氟环保型气体绝缘金属封闭开关设备研制成功

大学仕 2020-07-09 11:00

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近日，随着国家高压电器产品质量监督检验中心（河南）最后一项型式试验通过，由平高集团与西安交通大学联合自主设计开发的国内首台具有应用价值真正意义上的“绿色”产品——126kV无氟环保型气体绝缘金属封闭开关设备（以下简称“126kV无氟环保型GIS”）宣告研制成功，标志着我国在输电等级环保型开关产品研发方面取得重大突破。

以六氟化硫为代表的含氟气体及其混合气体广泛应用于电力系统的开关设备中，由于温室效应导致全球气候变暖，研究人员先后推出温室效应系数比较低的含氟气体及其混合气体，但含氟气体仍存在温室效应系数过高或者气体液化温度过高的问题，没有从根本上实现“绿色”开关设备。因此，探索无氟环保电力设备开发，能严格限制含氟气体的使用，对于我国达成减排目标意义重大，同时也是电气工程领域重要的研究方向和迫切需要解决的热点问题。

2015年，在前期研究基础上，平高集团与西安交大合作立项研发126kV无氟环保型GIS，依托平高—西安交大联合研究院，平高集团钟总工建英负责，联合西安交大副校长荣命哲、电气学院教授王小华团队，王建华、耿英三教授团队，历经5年多的努力，先后对多项关键技术和难题进行了大量理论和实验研究。产品研发过程中，累计申请发明专利16项，发表论文20余篇，其中SCI收录15篇、EI收录5篇，终于开发出真正意义上的“绿色”环保GIS设备。

平高集团与西安交大建立联合攻关团队，采用自主研制的126kV单断口真空灭弧室作为开断单元，将二氧化碳作为GIS整体绝缘与隔离、接地开关的单一开断介质，形成环保型GIS整体设计方案。通过建模与仿真分析，对126kV环保型GIS的电场、温度场和力学特性进行了优化设计；计算了二氧化碳与铜金属相互作用的等离子体物性参数，基于此仿真与实验研究了二氧化碳气体的绝缘与开断特性，突破了隔离/接地开关开断感性小电流难题，最终完成了126kV无氟环保型GIS样机的研制。