这种气体，比二氧化碳还坏23900倍！

厄尔尼诺卷土重来！是不是有一种“天一年比一年更热了”的体会？

　　说到厄尔尼诺，就离不开温室效应，一提到温室效应，相信大部分人首先想到的是CO2，然而人类活动排放的温室气体一共有六种（二氧化碳、甲烷、氧化亚氮、氢氟碳合物、全氟化碳、六氟化硫），早在1997年通过的抑制全球气候变暖《京都议定书》中，我们今天的主角SF6气体（六氟化硫）就已经被列入受限制的6种温室气体之一。

那么，什么是SF6？

　　SF6气体已有百年历史，它是法国两位化学家Moissan和Lebeau于1900年合成的人造惰性气体。当前SF6气体主要用于电力工业中。SF6具有良好的电气绝缘性能及优异的灭弧性能。电气工业利用其很高介电强度和良好的灭电弧性能，用作高压开关、大容量变压器、高压电缆和气体的绝缘材料。  

（SF6气体密度高到可以让锡纸飘在上面）   ?

　　随着电力需求量的不断增长，像SF6这样具有占用空间小（特别是在拥挤的城市中）、对污染敏感度较低、运行维护成本低等优点的气体绝缘被广泛应用。  

　　然而，作为温室气体之一的绝缘气体SF6对环境的影响也引起了越来越广泛的关注。研究表明：SF6气体单个分子对温室效应的影响约为CO2的23900倍，2020年将被限制使用甚至禁用。同时,排放在大气中的SF6气体寿命特长,约3400年。因此，现在各国的研究机构、大的电器制造公司都在积极开展环保型绝缘气体的研究和新型GIS的开发研制工作。特别对于发展中国家，生态环境比较恶劣，开展替代气体研究，寻找适合人类生存环境条件的绝缘气体，具有十分重要的意义。若一旦研制成功出新一代环保型的GIS设备，在高压、超高压甚至特高压电力系统中应用，将产生巨大的社会效益和经济效益。  

环保型绝缘气体的发展之 SF6混合气体代替纯SF6气体

　　研究表明，在SF6中加入N2、CO2或空气等普通气体构成二元混合气体已显出多方面的优越性。在相同的气体总压力情况下，SF6混合气体的液化温度比纯SF6气体低。因此在高寒地区的断路器，可采用SF6混合气体来代替纯SF6气体，以防止气体在低温下液化。另外在SF6中添加某些气体，可以减小电极表面的粗糙效应，对局部强电场的敏感度比纯SF6要小。可使极不均匀电场中正极性击穿电压明显提高。再者，使用SF6与常见气体如N2、CO2或空气构成的二元混合气体，可使气体成本大幅度降低，同时也降低了GWP值(全球变暖潜值)。然而，有文献对SF6/N2混合物的灭弧性能进行了研究，25％的N2含量时和纯SF6有相同的开断性能，而50％的N2时开断性能较差。因此，就SF6混合气体的开断性能来说，不能应用于高压断路器中。?  

　　对SF6/N2、SF6/CO2等混合气体的研究，其出发点是在保证一定耐电强度和改善绝缘性能的基础上，在一定程度上减少SF6气体的使用量，扩大SF6的应用环境。但是为了保证高的耐电强度和灭弧性能，SF6混合比一般不小于50%，而SF6混合气体的温室效应指数仍然是纯SF6气体的1/2以上，不能从根本上解决SF6的温室效应问题。

环保型绝缘气体的发展之更环保的绝缘气体替代

　　从长远的角度来看，不管是用混合气体替代纯SF6气体，还是采用保守的方法（比如泄漏的检测、封堵、回收），只要还在使用SF6气体，就无法从根本上解决SF6气体对环境的危害。SF6的温室效应问题是一个不容忽视的全球问题，要彻底解决这一问题，则需要用温室效应较小而耐电强度与SF6相当的绝缘气体替代。  

正如从SF6气体分子结构分析，SF6气体具有高的绝缘能力是因为它是一种强电负性气体。电负性气体的耐电强度都很高，其主要原因是其在低能范围内的附着截面比较大，易于附着电子形成负离子，而负离子的运动速度远小于电子，很容易和正离子发生复合，使气体中带电质点减少，因而放电的形成和发展比较困难。其次是这些气体的分子量和分子直径都较大，使电子在其中的自由行程缩短，不易积聚能量，因而减少了电子碰撞电离的能力。  

　　所以，在研究新的绝缘气体替代SF6工作中，应该选择电负性气体或卤化气体，实现高的绝缘能力，且具有较低的游离温度形成的高导热性能，以及复合截面大、低卤化成分的、环境友好的低GWP值特性。  

——部分节选自《气体绝缘与GIS》绪论