创新的高压 AIS 断路器

六氟化硫，是一种无机化合物，化学式为SF6，常温常压下为无色无臭无毒不燃的稳定气体，分子量为146.055，在20℃和0.1 MPa时密度为6.0886kg/m3，约为空气密度的5倍，六氟化硫分子结构呈八面体排布，键合距离小、键合能高，因此其稳定性很高，在温度不超过180℃时，它与电气结构材料的相容性和氮气相似。

SF6是强电负性气体，它的分子极易吸附自由电子而形成质量大的负离子，削弱气体中碰撞电离过程，因此其电气绝缘强度很高，在均匀电场中约为空气绝缘强度的2.5倍。SF6气体在t≈2000K时出现热分解高峰，因此在交流电弧电流过零时，SF6对弧道的冷却作用比空气强得多，其灭弧能力约为空气的100倍。由于SF6气体具有优良的灭弧性能和绝缘性能以及良好的化学稳定性，它从20世纪50年代末开始被用作高压断路器的灭弧介质。在超高压和特高压断路器中，SF6作为灭弧介质，已取代油，并已大量取代了压缩空气。

温室效应是指大气中的二氧化碳等气体能透过太阳短波辐射,使地球表面升温。同时阻挡地球表面向宇宙空间发射长波辐射,从而使大气增温。由于二氧化碳等气体的这一作用与 “ 温室 ” 的作用类似,故称之为 “ 温室效应 ” ,二氧化碳等气体被称为 “ 温室气体 ” 。目前,发现人类活动排放的温室气体有六种,它们是二氧化碳、甲烷、氧化亚氮、氢氟碳合物、全氟化碳、六氟化硫,这当中氟化物就有三种。其中 CO2 对温室效应影响最大,占 60% ,而 六氟化硫(SF6)气体的影响仅占 0.1% ,但 六氟化硫(SF6)气体分子对温室效应具有潜在的危害,这是因为六氟化硫(SF6)气体一个分子对温室效应的影响为 CO2 分子的 25000 倍,同时,排放在大气中的 六氟化硫(SF6)气体寿命特长,约 3400 年。现今,每年排放到大气中的 CO2 气体约 210 亿,而每年排放到大气中的六氟化硫(SF6)气体相当于 1.25 亿 吨 CO2 气体。

总部位于瑞士的输配电组件专家 PFIFFNER 集团宣布推出一种用于变电站的新型高压空气绝缘开关设备 (AIS) 断路器，该断路器使用无 SF6 和无 F 气体绝缘介质，有助于建立电网安全和可持续运行的新标准。

目前正在开发的断路器将添加到公司不断增长的高压解决方案组合中，同时也帮助客户以具有成本效益的方式减少他们的碳足迹。

六氟化硫或 SF6 是一种人造气体，主要用作电绝缘体和电弧抑制剂。虽然它在断路器应用中非常有效，但它也是地球上最危险的温室气体之一。

AIS 开关站的关键部件之一是断路器。由于产品必须在所有条件下都能正常工作，并且在被要求采取行动之前可能会闲置数年或数十年，因此可靠性至关重要。闭合时，断路器必须充当没有电阻的理想导体，而打开时，它必须充当完美绝缘体，不导电。当触头在激活时分离时，断续器必须迅速动作以熄灭任何电弧并保护下游线路组件。激活后，此过程通常需要 20 到 30 毫秒，并且涉及重达 30 公斤的机械质量的高速运动。

“电弧会变得非常热，高达 25,000 K，并且必须将大量气体以高速强制进入触点之间的区域以熄灭电弧，从而中断电流，”PFIFFNER 的团队负责人解释道。因此，为确保安全性和有效性，组件必须满足严格的性能和可靠性标准。

根据 PFIFFNER 集团首席执行官 Juergen Bernauer 博士的说法，新的断路器说：“我们能够迅速响应市场趋势。” 新的断路器是创新与可持续发展合作的一个很好的例子，创造了一个新的、突破性的解决方案，在提高性能的同时也有利于环境。