對(duì)于六氟化硫混合氣體研究最多的是氮?dú)?六氟化硫混合氣體。這種混合氣體適用于絕緣。以下介紹國(guó)際大電網(wǎng)會(huì)議這方面的研究。
研究成果匯編成技術(shù)小冊(cè)子260號(hào)（the Technical Brochure No.260）。現(xiàn)將研究結(jié)果簡(jiǎn)述于下。
氮?dú)?六氟化硫混合氣體具有良好的絕緣性能，即使在六氟化硫含量低的情況下。用六氟化硫氣體含量10%~20%，就可以達(dá)到適當(dāng)?shù)慕^緣性能，而10%~20%六氟化硫氣體含量從技術(shù)、生態(tài)和環(huán)境等方面考慮，用于GIL都是合適的。為了達(dá)到純六氟化硫氣體的絕緣強(qiáng)度，只需適當(dāng)提高壓力約45%~70%，而且六氟化硫的用量及其漏氣率將減少約70%~85%。由于電極曲率和粗糙度而引起的場(chǎng)強(qiáng)增加也在設(shè)備設(shè)計(jì)中容易考慮。
國(guó)際大電網(wǎng)會(huì)議（CIORE）組成特別工作組織（TASK FORCE D1.03.10），研究了氮?dú)?六氟化硫混合氣體的絕緣性能及其使用方法，特別在氣體絕緣輸電管線（GIL）的使用。研究的目的，一方面是減少對(duì)溫室效應(yīng)的影響；二是使用混合氣體可降低費(fèi)用，這特別對(duì)用氣量大的GIL很重要。
這種混合氣體中，在有雜質(zhì)存在下的擊穿電壓略低于具有同等絕緣強(qiáng)度的純六氟化硫氣體。但現(xiàn)有的診斷裝置可用于這種混合氣體，它比在純六氟化硫氣體具有同等或更高的檢測(cè)靈敏度。帶電件處固定雜質(zhì)的放電電流和信號(hào)發(fā)射與純六氟化硫氣體類似。活動(dòng)雜質(zhì)的信號(hào)發(fā)射與氣體類型和混合比例無關(guān)。
這種混合氣體的電流零點(diǎn)滅弧能力及電流開斷性能均差，即使是隔離開關(guān)對(duì)母線小的充電電流的開斷能力也會(huì)大大降級(jí)。先導(dǎo)放電通道更為經(jīng)常地改變方向。在這種混合氣體中比在純六氟化硫氣體中，存在先導(dǎo)放電分支和觸頭間燃弧時(shí)對(duì)地閃絡(luò)的更大風(fēng)險(xiǎn)。對(duì)地閃絡(luò)是由于先導(dǎo)放電在觸頭中傳播時(shí)分支的緣故。當(dāng)觸頭間的縱向電場(chǎng)突然變成橫向電場(chǎng)，而且連續(xù)接觸頭的主先導(dǎo)產(chǎn)生側(cè)向分支形成對(duì)地橫向電場(chǎng)時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)這種現(xiàn)象。氮?dú)?六氟化硫混合氣體開斷能力差，就是由于先導(dǎo)階躍比在純六氟化硫氣體中數(shù)量多，且先導(dǎo)階躍變其方向的幾率更大的緣故。
國(guó)際電工委員會(huì)IEC6125標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了隔離開關(guān)在最嚴(yán)酷條件下開斷GIS中母線充電電流的試驗(yàn)程序。一臺(tái)六氟化硫絕緣隔離開關(guān)在550KV和420KV兩個(gè)電壓等級(jí)通過了要求的50次開斷試驗(yàn)。而在具有同等絕緣強(qiáng)度的氮?dú)?六氟化硫混合氣體中做試驗(yàn)時(shí)，在420KV下合閘僅17次，就發(fā)生了兩次對(duì)地閃絡(luò)。因此，這種混合氣體不適用于任何開斷任務(wù)。在部分氮?dú)?六氟化硫絕緣的GIS中六氟化硫氣體的總量可至最少，但執(zhí)行開斷任務(wù)的所有所室要充純六氟化硫氣體。因此在GIS中若用氮?dú)?六氟化硫混合氣體取代六氟化硫氣體，得到的將是不經(jīng)濟(jì)的技術(shù)解決方案，而且也沒有生態(tài)上的優(yōu)勢(shì)。但氮?dú)?六氟化硫混合氣體適用于不帶開斷任務(wù)的高壓設(shè)備，并被證明特別適用于GIL。
總之，長(zhǎng)期以來，人們?yōu)閷ふ伊驓怏w的替代氣體，進(jìn)行了大量的研究，但未獲成功。研究表明，從絕緣角度看，能替代六氟化硫氣體的只有氮?dú)猓ǖ獨(dú)猓┖涂諝狻Ｋ鼈兊慕^緣能力僅為六氟化硫氣體的三分之一。但用這些氣體，則要對(duì)設(shè)備重新設(shè)計(jì)，并耗用大量的材料。
氮?dú)?六氟化硫混合氣體從生態(tài)和經(jīng)濟(jì)角度看，是個(gè)很好的替代氣體。氮?dú)?六氟化硫混合氣體的擊穿強(qiáng)度與氮中六氟化硫的濃度及壓力有關(guān)。從技術(shù)上講，氮的組分至40%，電強(qiáng)度幾乎沒有什么變差。即使80%氮?dú)?20%六氟化硫的混合氣體也還有純氮?dú)饣蚩諝舛兑陨系碾姀?qiáng)度。
六氟化硫混合氣體只能用作絕緣介質(zhì)，而不能作斷路器中的滅弧介質(zhì)。
