科技日报记者 叶青
近日,世界首台双三氟甲基硫醚环保气体绝缘金属封闭开关设备(以下简称GIS)在广东电网佛山供电局成功挂网试运行。据悉,这是全球首次将该新型环保气体应用于电力装备,标志着我国从基础研究出发,成功构建了涵盖气体分子设计、批量制备到装备研制的全链条自主知识产权体系。
电力系统高压开关设备的安全稳定运行,离不开性能优良的绝缘气体。六氟化硫因其优异的绝缘和灭弧性能,长期以来被广泛应用于GIS等设备中。然而,六氟化硫具有较高的温室效应潜能值,国际电力行业一直在寻找性能更优、环境更友好的替代方案。
为探索性能更优且具有自主知识产权的新型环保绝缘气体,南方电网广东电网公司电力科学研究院(以下简称“广东电网电科院”)联合西安交通大学、西安近代化学研究所等单位,组成多学科攻关团队,从基础研究入手,成功设计、筛选和制备出综合性能优异的新型环保绝缘气体分子——双三氟甲基硫醚。
据南方电网高级专业技术专家、广东电网电科院化学所副所长唐念介绍,该气体绝缘强度比传统六氟化硫高出70%,温室效应降低95%以上,相当于在同等电压等级下,以更少的气体用量即可实现可靠的绝缘保护,能兼顾存量设备改造与增量绿色装备发展的双重需求,综合性能优于国际上已有气体。
研发出环保气体只是起点,如何实现工程化应用成为团队亟需破解的难题。团队围绕气体的组配优化、材料相容性及绝缘配合三个关键层面展开攻关,最终掌握了双三氟甲基硫醚与缓冲气体的组配方式、材料选型和气室优化设计等全套技术。经过样机试制迭代与型式试验验证,团队最终打通了从自主研发气体到环保GIS装备工程化应用的完整技术链条。
未来,团队将开展更高电压等级、更多设备型式的试验验证与多场景应用研究,为国家重大工程提供坚实的技术储备,助力我国电力装备绿色低碳转型与高水平科技自立自强。

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