郑忠波 陈 楠 李志闯 李 强 丁卫东

（1.电力设备与电气绝缘国家重点实验室（西安交通大学） 西安 710049 2.西安高压电器研究院有限公司 西安 710077）

0 引言

气体绝缘输电管道（Gas Insulated transmission Line, GIL）是采用气体绝缘、外壳与导体同轴布置的高电压、大电流输电设备，具有可靠性高、传输容量大、电能损耗小、环境适应性强和无电磁干扰等优点。在跨江河输电、城市中心区供电及高落差垂直竖井工程等环境要求高的情况下，起到至关重要的作用。随着我国电网的发展，GIL也将获得更加广泛的应用[1]。

传统GIL采用SF6作为绝缘介质，但SF6是温室气体，其全球变暖潜能值（Global Warming Potential,GWP）高达 23 500，且半衰期为 3 200年[2]，已被《京都议定书》列入限制排放的6类气体。因此寻求其他绝缘气体替代 SF6的研究具有重要而深远的意义。然而，绝缘性能优于 SF6或与 SF6相当的绝缘气体如全氟酮、氢氟烯烃（HFO）、全氟化碳（PFCs）等均存在液化温度过高或者 GWP过高等缺点[3]。综合各方面因素考虑，全氟异丁腈（C4F7N）以其良好的绝缘性能、GWP相对较低等优点，成为SF6替代气体的研究热点。但由于其液化温度相对较高[4]，因此需要与其他缓冲气体如 CO2、N2或空气等混合使用。

近期国内外学者从理化特性、间隙击穿特性、分解特性、气固相容性等方面对C4F7N及其混合气体开展了大量研究[5-7]，为混合气体在高电压等级GIL中的应用提供了依据。间隙绝缘性能方面，H.E.Nechmi等在直流和冲击电压下，对比了不同混合比C4F7N/CO2混合气体与 SF6的间隙击穿电压值[8-9]。研究表明，在均匀和准均匀场中，0.88MPa和1.04MPa总压强使用 3.7%C4F7N/96.3%CO2混合物可获得与0.56MPa和0.65MPa下SF6等效的绝缘强度，且该混合气体可在低温环境（−30℃）下使用。……