随着双碳目标推进，温室效应潜能值远低于六氟化硫的环保绝缘气体，正在逐步替代六氟化硫应用于中低压输配电设备。近年来有观点提出，零表压（即表压为0，绝对压力约等于标准大气压0.1MPa）运行可以省去泄漏监控系统、降低设备密封要求，进一步压缩设备成本，这也让很多从业人士产生疑问：零表压下，各类环保绝缘气体真的能保持足够的操作耐压水平吗？
从行业大量公开试验数据来看，不同类型、不同混合比例的环保绝缘气体，在零表压下的耐压表现差异极大，仅在特定场景下能满足使用要求。目前主流商业化应用的环保绝缘气体多为强电负性环保组分与二氧化碳、干燥空气的混合气体，我们可以按组分逐一梳理其耐压表现。
对于应用最广的全氟异丁腈混合气体，当前10kV开关柜常用的12%体积分数全氟异丁腈/88%二氧化碳配比，零表压下雷电冲击耐压约为68kV，工频击穿电压约为38kV，刚好卡在10kV等级设备的工频耐压要求线以下，不满足运行要求；当全氟异丁腈体积分数提升至20%时，零表压下雷电冲击耐压可达84kV，工频击穿电压约为51kV，可以满足10kV等级设备的耐压要求，但裕度仅为15%左右，应对运行中环境变化和杂质干扰的余量不足。对于35kV及以上电压等级，哪怕是纯全氟异丁腈，零表压下耐压也仅能达到要求的60%左右，完全无法满足需求。
另一种主流组分全氟环戊酮混合气体，常用的10%体积分数全氟环戊酮/90%干燥空气配比，零表压下工频击穿电压约为47kV，雷电冲击耐压约为78kV，比同压力下六氟化硫的耐压低15%左右，刚好可以满足10kV等级要求，裕度略高于同电压等级的全氟异丁腈混合气体；如果是30%体积分数的三氟碘甲烷混合气体，零表压下工频击穿电压约为44kV，仅能勉强满足10kV要求，雷电冲击裕度不足5%，运行风险很高。
针对干燥空气、氮气这类纯环保绝缘气体，零表压下的工频击穿强度约为3kV/mm，要满足10kV等级的耐压要求，需要预留至少14mm的绝缘间隙，只要设计阶段留足裕度也能满足需求，但这类气体本征介电强度仅为六氟化硫的40%左右，更高电压等级下会导致设备体积大幅增加，缺乏工程实用性。
需要注意的是，零表压运行还需要应对实际工况的波动：北方冬季低温环境下，密闭容器内的气体绝对压力会随温度下降降低，当环境温度降至-20℃时，绝对压力会降至约0.08MPa，对应耐压水平会再下降12%~18%，原本刚好满足要求的气体会出现耐压不足。同时，零表压下气体间隙击穿对金属微粒、电极毛刺等杂质的敏感度远高于正表压工况，微小杂质就可能导致耐压下降30%以上，触发绝缘故障。
当前的技术条件下，仅10kV及以下电压等级的小型设备，在设计阶段预留足够绝缘裕度、严格控制气体杂质含量、环境温度波动较小的场景中，部分高配比环保绝缘混合气体可以实现零表压下的合格耐压运行，更高电压等级或更低配比的环保绝缘气体，仍然需要正表压才能保证足够的绝缘强度，工程应用中不能盲目跟风推广零表压运行，需要结合气体类型、电压等级和工况条件做针对性设计验证。
投稿与新闻线索：邮箱：tuijiancn88#163.com（请将#改成@）
特别声明：六氟化硫产业智库网转载其他网站内容，出于传递更多信息而非盈利之目的，同时并不代表赞成其观点或证实其描述，内容仅供参考。版权归原作者所有，若有侵权，请联系我们删除。