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    《京都議定書》中規定的六種溫室氣體之一的六氟化硫(SF6)氣體向大氣的排放主要是通過電力輸變電設備，尤其是高壓開關設備、互感器、變壓器和氣體絕緣輸電管道等產品都是在試驗研究、生產制造、運輸和運行以及檢修過程中產生的。
    SF6氣體在高壓電器產品的應用大約占SF6氣體應用的80％，而SF6氣體開關設備是當今高壓開關領域的主導產品，也是超高壓和特高壓開關設備應用與發展的主要方向，所以，了解環境變化和保護趨勢，控制SF6氣體向大氣的排放，研究SF6氣體在電力開關設備中的應用對電力開關設備的發展有著重要意義。
1、SF6氣體對環境的影響
    SF6氣體的分子量是146，密度大約是空氣的5倍。SF6氣體在大氣存活的壽命是3200年。所以，SF6氣體是非常強烈的溫室效應氣體。它與其它五種溫室效應氣體對大氣環境的影響見下表。六種氣體對大氣溫室高壓電器網效應的影響序號氣體分子式氣體名稱GWP1CO2二氧化碳12CH4甲烷213N2O氧化亞氮3104HFCs氫氟碳化物140~117005PFCs全氟化碳6500~92006SF6六氟化硫23900注：GWP：全球變暖趨勢：單位重量溫室氣體排放在100年周期內對大氣溫室效應的影響，取GWP=1。
    另外，SF6氣體開關設備在開斷電流的過程中，會產生電弧，在電弧的高溫作用下會使SF6氣體分解，同時也會使弧觸頭產生金屬蒸汽，由于滅弧室內水分的存在也會被分解，分解后的物質會產生二次反應而形成HF、S02、SOF2、SOF4、SO2F4等有害物質。www.pukouip.com 這些物質會腐蝕設備內部金屬元件，如果這些物質排放到大氣對人的身體會造成傷害和刺激。
2、HFCS、PFCS、SF6的溫室氣體特性和排放源分類
    氫氟碳化物(hydrofluorocarbons,HFCS)、全氟碳化物perfluorocarbons,PFCS)以及六氟化硫(sulfurhexafluoride,SF6)都是人造的溫室氣體。其中由于HFCS、PFCS不含氯原子因而不會直接損耗臭氧層，使它們成為蒙特利爾議定書中被禁用的氯氟碳化物(chlorofluorocarbons,CFCS)、氫氯氟碳化物(hydrochlorofluorocarbons,HCFCS)等臭氧消耗質(theozonedepletingsubstances,ODS)的替代品；而SF6則具有良sf6高壓電器設計好的電氣性能和絕熱性能，在高壓電氣設備中的應用已越來越廣泛。由于HFCS、PFCS、SF6作為ODS替代品的重要性，可以預計，未來10年內這些人造溫室氣體的使用量將會大大增加。FHCS、PFCS和SF6都是強效的溫室氣體(potentgreenhousegases),它們具有如下共同的溫室氣體特性：
    具有很高的全球變暖潛勢指數(theglobalwarmingpotential,GWP),HFCS、SF6的GWP值分別為：
（1）140-11700之間、6500-9200之間、23900，其中SF6是IPCC溫室氣體名單中GWP值最高的、溫室效應最強的溫室氣體種類。
（2）在大氣層中的存留時間相當長，或者具有極其長的大氣生命周期(extremdlylongatmosphericlifetimes)
（3）在大氣層中的累積效應是不可逆的(irreversibleaccumulationintheatmosphere)
3、國際對SF6排放的要求
    1997年12月11日，149個國家和地區的代表通過了《京都議定書》規定了六種溫室氣體(GHG)，它們是：二氧化碳、甲烷、氧化亞氮、氫氟碳化物、全氟化碳、六氟化硫。此議定書于2月16日開始生效，它規定從2008到2012年期間，主要工業發達國家的溫室氣體排放量要在1990年的基礎上平均減少5.2%，其中歐盟將6種溫室氣高壓電器體的排放削減8%，美國削減7%，日本削減6%，加拿大削減6%，東歐各國削減5%～8%；新西蘭、俄羅斯和烏克蘭則不必削減，可將排放量穩定在1990年水平上；議定書同時允許愛爾蘭、澳大利亞和挪威的排放量分別比1990年增加10％、8％、1％；發展中國家沒有減排義務。
    我國于1998年5月29日簽署了《京都議定書》，8月30日正式核準了《京都議定書》，雖然此中沒有規定中國有減排義務，但專家預測，我國的C02排放總量很快就會超過美國成為世界第一位，到時候必然會受到履行《京都議定書》減排規定的約束。我國在“十一五”期間www.pukouip.com 也已明確要履行《京都議定書》義務，所以SF6氣體在其它電器如互感器、變壓器、負荷開關、輸電管道等方面的應用與發展，應當考慮SF6氣體向大氣的排放問題，研究更適應環境友好的企業經濟發展方案。
4、減少SF6氣體排放措施和SF6電器發展趨勢
    高壓電器產品的發展方向，尤其是SF6高壓電高壓電器器產品，應當是向減少SF6氣體向大氣排放的方向發展，具體的措施有：
（1）提高技術裝備的制造工藝水平，減少SF6電器設備的泄漏率。
（2）推進SF6電器設備的小型化，縮小SF6電器設備的的體積，以減少SF6氣體的使用量。為了大幅度地推進GIS的小型化及無SF6化，三菱機電公司以SF6氣體和厚膜介質包覆電極的復合絕緣體系為對象，研究了高氣壓領域的絕緣特性。通過用厚膜介質包覆起來，可以實現抑制因金屬電極的面積效應引起的擊穿電場下降；可降低電極上氣體空間的最大電場，實現設備的小型化。盡量采用集成化程度高，布置方式又靈活的復合電器或HGIS。
（3）開發低氣壓的SF6開關設備和SF6混合氣體的電器設備。
    世界各國一直在研究SF6氣體的替代物，多年來國外對各種混合氣體（如SF6／N2、SF6／CO2、SF6／CF4）中的局放特征與絕緣擊穿特征進行了研究，發現對于液化溫度特別低、無毒穩定的N2氣中國高壓電器體，混入20％的SF6氣體，在不均勻電場中局部放電開始電壓(PDIV)和絕緣擊穿電壓(BDV)有上升的可能性，并且，還發現在高氣體壓力下，能得到與100%SF6氣體大致相等的絕緣特性。于是SF6／N2被認為是SF6氣體的首選替代物。目前，世界第一條N2／SF6混合氣體絕緣高壓線路在日內瓦建成。
    ABB公司開發了LTB72.5kV一145kVGCB和HPL72.5—300B1型GCB既可以采用純凈的SF6氣體，也可以采用SF6／N2混合氣體。當采用SF6／N2混合氣體時，在20℃額定氣壓0.7MPa(絕對)下，可以用于－50℃，而在純凈的SF6氣體0.5MPa(絕對)時，只能用于-40℃。東芝公司也對N2／SF6混合氣體斷路器進行了研究。
    雖然N2／SF6混合氣體已進入到實用化階段，但從目前的地球環境角度來看，它并不是理想的替代氣體。C02及N2作為天然氣體，被視作為今后最有希望替代SF6的氣體．但由于它們的絕緣性能不及SF6氣體，這些氣體的絕緣強度只為SF6氣體的1/3。西歐法國EDF公司、ABB、西門子公司對N2進行了研究。研討中明確必須在2.0MPa以上的高壓力下使中國高壓電器用，故一直沒有能夠實用化。與N2進CO2及在開斷性能方面占有優勢，日本除N2以外，又積極開展有關純CO2氣體在高氣體壓力領域的絕緣特性的研究。目前有公司開發了72kV、31.5kA級CO2氣體斷路器樣機。
（4）在設備制造和設備檢修期間采用先進的SF6氣體回收裝置，通過各種過濾器的回收，以去除SF6氣體中的水分、油份、塵埃、分解生成物等成分．實現SF6氣體再生利用。
    東芝公司已研制出一種名為iGREEN(與環境友好的混合氣體的綜合再利用)的設備，它能吸收和分離混合氣體中的氮氣，將高純度的SF6收入液化罐中，其效率超過99％。德國DILO公司的DILO裝置可以通過回收、凈化和儲存使用過的SF6氣體實現再生利用。德國SolvayFluorGmbHSF6氣體制造公司提出了回收方案，利用率達到98.5％。據國家電力信息網6月報道，“截至5月，國家電網公司在電氣設備六氟化硫氣體現場回收、凈化處理再利用研究中取得重要進展，新sf6高壓電器設計一代六氟化硫氣體回收和處理系統已研制成，www.pukouip.com 各項能指標達到設計技術要求，并投入實際應用”。
（5）在中壓(12kV-40.5kV)領域，采用非SF6電器和真空開關設備，在高壓(40.5kV～252kV)領域到特高壓(800kV-1100kV)領域，大力發展真空斷路器(VCB)，提高技術裝備，降低VCB的制造成本，實現真空開關設備在高壓領域的大量使甩積極開展真空斷路器(VCB)的高電壓化的研究工作，達到VCB的高電壓化和超高壓化。
    目前，歐洲和日本都在開展高電壓化真空斷路器的研發工作，作為單斷口真空滅弧室(V1)的額定電壓，期望達到110kV～145kV，多斷口時能達到245kV～500kV等級。同時，必須滿足31.5kV～40kA級的開斷容量和4000A～6000A通電能力。
    美國GE公司1980年開發了額定電壓84kV，額定開斷電流40kA單斷口真空斷路器和168kV、40kA雙斷口真空斷路器。
    日本開發出了以高壓(0.5MPa)空氣為絕緣，www.pukouip.com 完全不使用SF6氣體的72kVGIS樣機，配備了可以在l0.55MPa的氣體壓力下進行10000次操作的真空斷路器，實現了樣機外形與sf6高壓電器設計原來高氣壓SF6氣體GIS相同的尺寸。額定參數是：額定電72kV，額定電流1200A，額定開斷電流25kA，滿足了IEC標準。
    從真空斷路器的發展勢頭分析來看，日本預測VCB技術的應用在不久的將來可能成為電力系統保護裝置的首選產品。
（6）保護大氣環境，樹立減排意識。
    日本是使用SF6氣體較多的國家，為了履行《京都議定書》對SF6氣體的減排義務，日本電氣企業聯合會、日本電機工業會為實現該目標采取了積極行動。日本削減SF6氣體的措施是，確立了檢查時抑制排放、更換SF6氣體絕緣設備時抑制排放、再生利用體系，采取了提高SF6氣體管理體系行動。
    德國的高壓開關設備制造業也非常發達．每年使用SF6氣體約1000t。為了達到減少SF6氣體的排放目標，10月19日，電力運行行業和電力設備制造行業協會及SolvayFluorGmbH(SF6氣體制造)公司與德國環境、自然保護及核反應堆安全聯邦部就進一步規定的自行承擔義務武漢高壓電器廠已達成一致。
（7）開展清潔發展機制(CDM)，實現對SF6氣體的減排。
    CDM是《京都議定書》中第十二條規定的為了減排溫室氣體而采取的三種機制之一，它是在發達國家和發展中國家間進行開展的項目。發展中國家開展CDM項目可以獲取國外發達國家的技術和資金的支持，同時，發達國家可以降低減排溫室氣體的所需費用，需達到雙贏的目的。中國已于8月30日正式核準了《京都議定書》，并確定國家發展和改革委員會作為中國的國家清潔發展機制主管機構，可以有資格開展具體的清潔發展機制項目合作，6月發布了《中國清潔發展機制項目暫行管理辦法》，www.pukouip.com 規定了項目申報和許可程序。
    高壓電器制造企業中的SF6氣體使用量的增多，對環境會產生一定的影響，保護環境，遵守減排義務，國外的環保部門、電力部門和SF6氣體電器制造商為限制SF6氣體向大氣的武漢高壓電器廠排放而采取了積極的行動：在中壓領域，限制空斷路器SF6電器制造和使用，SF6電器會被真電器非和SF6所替代；在高壓126kV開關領域，真空斷路器會有很大的發展，并且有可能完全替代SF6開關設備：在252kV級以上領域；SF6氣體仍然是不可替代的絕緣和滅弧介質，所以在當今和今后一個時期，高壓真空斷路器和SF6開關設備以及還有它作為絕緣和滅弧介質的開關設備制造技術都會有很大的發展。
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