长江日报大武汉客户端5月5日讯（记者汪洋 通讯员陈凌）滋滋作响，电流摇曳，火花四溅。高压电开合闸时会产生这样可怕的高压电弧，威胁电网设备和人员安全。过去，电网灭弧用的都是一种叫六氟化硫(SF₆)气体，它绝缘性能卓越，但却是最强的温室气体。电网灭弧如何能既安全又环保？
张晓星团队研制的C4F7N绝缘气体环网柜成功投运。
近日，记者从湖北工业大学了解到，该校张晓星教授研发的一款新型环保绝缘气体的绝缘环网柜正式落地投产，并入围湖北省能源领域首台（套）重大技术装备，正推荐申报国家第五批同类目录。这环网柜里“装”的，正是张晓星历经十年研制出的SF₆环保替代绝缘气体材料——“全氟异丁腈（C₄H₇N）”混合配方。
记者看到，从生产线下来的这绝缘环网柜，大小和常规配电柜差不多，所不同的是柜体内部有个密封气箱，这也是柜体最核心的部件，气箱中填充的就是张晓星研制的绝缘气体。
“这是交叉学科领域，最难的是绝缘气体筛选及综合性能调控。”张晓星告诉记者，在这个环保替代气体研发中，潜在的气体绝缘材料有上千种，他们通过仿真和实验弄清楚气体的分子微观特性和宏观性能的构效关系，掌握这些材料的绝缘和灭弧特性、与电气设备其他材料的相容性，明确气体长期运行的稳定性和生物安全性等。
张晓星团队研制的C4F7N绝缘气体环网柜成功投运。
我国作为电力大国，SF₆装备规模大。张晓星这项环保替代研究始于2008年。当时他就看到了我国电力行业SF₆环保替代的趋势。一系列的实验和筛选做下来短则几个月，长则一年多时间。张晓星带领团队通过反复的理论和实验分析，最终成功研制了以C₄H₇N为核心的环保绝缘气体配方。他说，这种替代混合配方的温室效应较SF₆缩减90%以上。
2021年10月，张晓星团队与湖北楚云机电工程有限公司达成合作，共同推动C₄H₇N混合气体在环网柜中的应用，突破了设备关键零部件、整体设计与制造关键技术。次年，双方联合投资兴建湖北楚云电气有限公司。楚云机电出资700万元，张晓星及湖北工业大学资产经营管理有限公司以2项知识产权及环保气体绝缘环网柜(开关柜)相关生产制造技术，作价300万元人民币入股。
如今，这家公司已建成一条环保气体环网柜全自动成套产品生产流水线，带动环保气体绝缘设备在湖北省的产业化，形成国产自主设备生产线。
广西电科院电力设备管理所相关项目负责人饶夏锦告诉记者，张晓星教授研制的环保气体绝缘环网柜已在广西玉林的项目挂网运行快两年了，效果得到了充分检验，不仅大大降低了温室气体排放，而且成本也更低，接下来他们准备在广西更多区域推广。
据了解，湖北省作为碳交易市场的首批试点省份，未来将逐步推行碳交易市场的规范化，随着SF₆逐步纳入碳市场，1套3单元的环保气体环网柜，可使用户减少二氧化碳排放量176.25吨，通过碳交易市场可获得14100元收益。
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责任编辑：张莱
