1 GIL的特点

GIL是一种采用SF₆气体或SF₆和N₂混合气体绝缘、外壳与导体同轴布置的高电压、大电流电力传输设备。导体采用铝合金管材,外壳采用铝合金卷板封闭。GIL类似于SF₆气体绝缘金属封闭开关设备（gas insulated metal-enclosure switchgear,GIS）中同轴放置的管道母线(见图1)。虽说GIL与GIS母线有许多相似之处,但是根据不同的应用场所,尤其是在其承担较长距离大容量的输电功能时,还是与GIS有许多不同的关键技术,也使其更具有专业性。GIL无开断和灭弧要求,制造相对简单。同时,GIL可以选择不同的壁厚、直径和绝缘气体,能够较经济地满足不同要求。

传统的架空线输电方式易受雨雪冰冻天气和污秽的影响,而且随着特高压电网输电等级的不断提高,这种影响对输电效果造成的影响也越来越明显,加之社会对电磁环境的日益关注,对市容要求的不断提高,输电走廊已经成为制约电力发展的稀缺资源,尤其是在人口密集的大城市,采用架空线路的输电方式正面临越来越多的困难。而采用电缆输电则面临最高运行电压及载流量截面积的限制,已经达到技术和经济的极限,长期运行会出现水树和电树,存在电容大,散热困难等问题。

GIL的电气特性与架空线路相似,但由于GIL是一种金属封闭的刚性结构,采用管道密封绝缘,通常不受恶劣气候和特殊地形等环境因素的影响。同时,GIL对环境基本没有电磁影响,可以不考虑壳外磁场对其他设备和人员产生的影响。而且,GIL可有效利用有限的空间资源,实现高压超高压大容量电能直接进入城市的地下变电所等负荷中心。因此,预计在不久的将来,在一些人口稠密的大城市中心区采用GIL供电也许是一种不错的选择。

GIL的优点很多,主要是载流量很高,能够允许大容量传输。GIL的另一个重要的优点是电容比高压电缆小的多,因而即使长距离输电,也不需要无功补偿。因此,GIL安全运行可靠度高,输送容量大,与周边环境友好相处,而且损耗比电缆和架空线路都低（图2）。在创建坚强智能电网方面可以集强电输送与信息技术业务于一体。同时对军事战备与大城市的安全均具有特别重要的意义。GIL符合电力系统现场运行维护、安全综合预控方案和现代外观审美要求。由于GIL具有送电能力强、与周边环境友好相处的优点,GIL具有安装、运行维护方便,故障率低,基本不检修等许多优点,在国外已经有超过30 年的运行经验,它的设计使用寿命长达50年以上^[1]。

GIL的技术经过近半个世纪的发展,应用范围广泛。与现有的架空线和电缆相比较,GIL具有许多显著的优点：输电传输容量特别大,最大电流可达8 000 A;热能和电能损耗很少,节能效果好;无电磁干扰,辐射低,不影响无线通讯;防护性能好,维护量少,故障率极低;抗冰雪和地震等灾害能力强,防火性能优良,安全可靠性高;使用寿命长,可高于一般输电架空等线路一倍;占地面积小,可大量节约土地资源等。在GIL选型、设计、试验和维修方面已有标准可循,其技术经济比较可参考表1。GIL的电压范围广,安装方式多样,在发电和输电领域的应用广泛,已成为欧美发达国家新建和换代项目的最佳选择。目前,GIL不仅是国外大型地下电站高压引出线的首选方案,而且也是解决大城市的市区负荷不断增长导致线路走廊紧张问题的优选方案, GIL逐步替代原有常规架空输电线路和电力电缆的步伐正在加快,节能环保的GIL电力换代产品必将成为我国未来超高压和特高压电力传输的重要电力装备,它的广泛应用将为我国电力工业快速和持续发展做出巨大的贡献,同时也为我国的机电产品出口创汇提供了有力的保障^[2]。

由于GIL制造成本较高,因此使用将受到投资和经济合理性的影响,一般使用条件为：

1）额定电压为72.5 kV及以上的输电回路。

图1 GIL的结构示意图 Fig.1 Structure of GIL

图2 架空输电线路、聚乙烯电缆和GIL线路损耗对比 Fig.2 Loss comparison between overhead transmission line, polyethylene cable and GIL

表1 架空输电线路、聚乙烯电缆和GIL线路技术经济比较（上海某变电站出线） Table 1 Economic comparison between overhead transmission line, polyethylene cable and GIL (a transformer substation in Shanghai)

目前运行的GIL的额定电压都在110 kV及以上,随着电压等级的提高,从绝缘和经济方面,GIL的优势越来越明显。

2）输送容量较大的回路,特别是单回电缆无法满足送出要求。GIL相对多回并联电缆输电回路,在可靠性和经济方面都占优。另外,采用大容量的GIL输电线路,可以简化电站和变电所接线,节省高压开关设备。

3）高落差垂直竖井或斜井中。在高落差垂直竖井或斜井,采用电缆回路需要考虑其安装和运行对落差要求。

4）环境要求高的场所。

GIL的安装和应用场所除了以上这些应用场合之外,还有三个较为特殊的场合。一是全部或部分GIL直接埋入地下的场合;二是GIL的安装场合,在全部或部分在公众可接近的区域;三是GIL线路较长（典型的长度为500 m及以上）的场合。这就说明了GIL是一种介于架空线路和电力电缆之间的高电压电力输电设备,是为超长距离、大容量的地下输电线路开发的一种电力设备。

2 GIL的国内外应用现状

从20世纪七八十年代开始,美国、日本、加拿大、法国、俄罗斯、德国等国家都将GIL投入实用化过程,早在30年前就已经建成世纪的高压输电线路。美国CGIT、西屋,日本三菱电机、东芝、日立、住友电气,包括西门子等公司都能够独立生产并且供应GIL产品。其中,美国的AZZ CGIT公司生产的第一代GIL（充SF₆气体）应用到美国、加拿大、墨西哥、沙特阿拉伯、韩国、印度、泰国、埃及、澳大利亚包括中国等国家,总长度达到10万单相米以上,电压等级涵盖了110 kV、220 kV、330 kV、500 kV、800 kV和1 200 kV,其中500 kV的GIL就有4万多单相米,已达到该公司产品种类的40.1%。截止至2006年4月,安装在世界各地的CGIT公司生产的GIL总长度接近143 km,达到全世界GIL总长度的1/2。2003—2004年,俄罗斯已将420 kV电压等级的环保型压缩空气绝缘输电线路和第一代SF₆气体绝缘的GIL技术转让给印度、伊朗等国家。GIL的安全可靠性非常高,在过去30年的运行中从未出现重大故障记录,全球安装总长度已经超过300 km^[3]。

1972年世界上第一条交流GIL输电系统在美国新泽西州的Hudson电厂落成,该条输电线路电压等级为242 kV,载流量1 600 A,采用美国CGIT公司和麻省理工学院合作开发的技术。美国CGIT公司的产品线涵盖了电压等级115~1 200 kV、载流量6 000 A的输电系统,是目前GIL产品市场占有率第一的公司。1975年德国Siemens公司在德国的Wehr抽水蓄能电站建成了欧洲首个GIL输电工程,电压等级400 kV,采用斜井式敷设方式,用来连接山顶的架空线路和发电机组^[4]。2001年Siemens公司在瑞士日内瓦PALEXPO机场建成了一条长420 m的220 kV电压等级的GIL线路（见图3）,该GIL输电系统首次采用了Siemens公司开发的第2代GIL技术,最突出的改进是绝缘介质采用了体积分数20%SF₆和80%N₂构成的混合气体,通过适当提高混合气体的气压,可使其绝缘性能与纯SF₆相当,且减少SF₆的使用量可以有效控制成本和满足环保的要求。日本多家电力公司通过联合研究在1979年和1980年先后开发出电压等级为154 kV和275 kV的GIL线路。1998年日本建成了世界上最长的GIL线路,即Shinmeika-Tokai线,该输电系统全长3.3 km,电压等级275 kV,载流量6.3 kA,采用隧道安装方式。隧道上层为双回GIL输电线路,下层是为电站提供液化天然气的管道,通过共享安装通道极大地提高了空间利用率^[5]。

近年来,随着“西部大开发”和“西电东送”战略的不断进行,我国相继启动了一大批大型水电站,正在勘测设计的水电工程规模空前。在西南,正在建造以及未来5年内准备开工的大中型水电站总装机容量将达数千万千瓦,如云南澜沧江上的小湾水电站、金沙江上的溪洛渡水电站、向家坝水电站及雅砻江和大渡河上的梯级开发等;在西北,黄河上游的拉西瓦水电站已经建成。这些大型工程的选址多位于西部高原地区的深山峡谷中,远离中、东部负荷中心,其机组容量巨大,且多采用地下厂房布置方式,送出工程比较困难,而GIL正是解决大型水电站进出线的主要方式之一（图4）。据不完全统计,我国的部分水电站和核电站工程已经开始

图3 瑞士日内瓦Palexpo会议展览中心的GIL系统（运行电压220 kV,2001年投运） Fig.3 GIL in Geneva Palexpo center, Switzerland (Operating voltage 220 kV, put into use in 2001)

相继采用GIL作为电站的进出线方式,例如大亚湾岭澳核电站500 kV GIL工程和拉西瓦水电站800 kV GIL工程^[6]。岭澳核电站（一期）安装2台990 MW压水堆型核电机组,为确保运行可靠性,主变压器高压侧至500 kV GIS间的连接导体选用了550 kV GIL。拉西瓦水电站安装6台700 MW水轮发电机组,总装机容量4 200 MW。水轮发电机组及高压配电装置布置在地下洞室内,与布置于地面的出线站间高度差近220 m。为解决出现问题,选用两回800 kV GIL将电能从地下洞室输送至地面出线站,再与架空线路连接,并入电网。拉西瓦水电站地下厂房工程复杂、巨大,其采用的GIL电压等级、竖井高度和建造难度均位列世界前茅^[7]。

交流GIL经过多年发展,积累了大量的设计和工程经验,技术日趋成熟,且最初投运的线路也己经安全运行了接近40年,证明了GIL技术的可靠性和稳定性。国内外220 kV及以上电压等级的部分典型应用见表2。

3 GIL的发展

3.1 GIL发展的3个时代

1）第一代GIL采用纯SF₆气体作为绝缘介质,充气压力为0.3~0.4 MPa。

2）第二代GIL采用体积分数20%SF₆-80%N₂混合气体作为绝缘介质,充气压力为0.7~0.8 MPa。

3）第三代的干燥洁净压缩空气,充气压力为1~1.5 MPa。

GIL从1970年起开始在全世界范围内投入使用。第一代GIL采用SF₆气体作为绝缘介质,首次应用于德国Schluchseewerke股份公司的Wehr抽水蓄能电站。这条线路电压等级为420 kV,额定电流2 500 A,全长700 m,敷设在山体隧道内,通过长约570 m的斜井连接发电机与洞顶架空线。

到了20世纪90年代,第二代GIL技术诞生。第二代GIL与第一代GIL相比,大大简化了绝缘概念,减少了绝缘材料的使用,使用了新的焊接工艺,同时改善了敷设技术,最重要的是采用了SF₆-N₂混合气体作为新的绝缘媒介。因此,第二代GIL的成本比第一代降低了50%以上。之所以能够采用SF₆-N₂混合气体来作为GIL中的绝缘气体,是因为在GIL的内部没有开关和电弧,没有开断和灭弧的要求,不需要SF₆的灭弧性能。因此通过适当增大运行气压,SF₆-N₂混合气体就能够在一定压力下达

图4 青海省拉西瓦水电站GIL系统（运行电压800 kV,2009年投运） Fig.4 GIL in Laxiwa hydropower station, Qinghai (Operating voltage 800 kV, put into use in 2009)

表2 GIL典型应用 Table 2 Typical application of GIL

到与纯SF₆气体相当的绝缘水平。2000年,第二代GIL技术首次应用于瑞士日内瓦机场旁的Palexpo展厅工程。这条线路额定电压为220 kV,全长约450 m,架空敷设,单相铝管结构,使用20%的SF₆和80%的N₂混合气体绝缘。

由于SF₆是一种很强的温室气体,所以有学者提出不使用SF₆气体的绿色节能环保型GIL,并建议采用压缩空气为绝缘媒介来取代SF₆,由此诞生了第三代GIL的新概念,即压缩空气绝缘输电线路（compressed air insulated transmission lines, CAIL）。但是如果要求压缩空气的绝缘强度接近纯SF₆气体相当的水平,充气压力将会超过十个大气压（1 MPa）以上,不仅会增加制造工艺的难度,同时更不利于设备的稳定运行,对设备的防泄漏水平提出了更加严苛的要求。然而,依据国内有关单位的研究报道,充气压力达到1.5 MPa的CAIL,其耐压水平也没有到达要求,显然,CAIL不适合应用于高压或超高压等级,仅可考虑在中压系统的应用^[8]。

3.2 SF与N混合气体的GIL

考虑到SF₆气体具有很强的温室效应,国际上对SF₆混合气体的应用研究已开始转为降低SF₆气体的排放量。通过对SF₆-N₂混合气体的击穿场强的研究发现,如果SF₆-N₂混合气体保持合适的配比,混合气体的耐电强度不比纯SF₆气体低太多,SF₆含量较低时,混合气体的液化温度降低,使高压电器也可在较高气体压力下适用于高寒地区。此外,SF₆-N₂混合气体还能降低纯SF₆气体放电电压对电场不均匀、金属颗粒及电极表面粗糙度等的敏感性,目前具有良好的应用前景。

与纯SF₆气体相比,SF₆-N₂混合气体具有以下优点：

1）减少SF₆气体的用量,有利于环保。SF₆气体具有很强的温室效应,而目前研究的SF₆-N₂混合气体中SF₆气体的体积分数较低,一般在5%~30%范围内,大大减少了SF₆气体的用量。

2）价格便宜,通过混合N₂,可以有效降低混合气体的成本。对于气体体积分数为50%SF₆-50%N₂混合气体而言,与纯净的SF₆气体相比,即使提高0.1 MPa的气压,仍可降低约40%的成本。对于420 kV的GIL,若采用0.55 MPa的SF₆气体,SF₆气体用量约为13.9 t/km;若采用0.8 MPa的20%SF₆和80%N₂混合气体,SF₆气体用量约为4.0 t/km,可节约SF₆气体71.2%。

3）液化温度低。由SF₆气体的特性可知,SF₆气体液化温度很高。当SF₆气体在0.7 MPa压力下,环境温度下降到-20 ℃时就会液化。而N₂的液化温度很低,在同样的0.7 MPa压力下,环境温度下降到-150 ℃才会液化。所以在加入适量的N₂之后,SF₆-N₂混合气体的液化温度与纯SF₆气体相比会降低很多,0.7 MPa的20%SF₆和80%N₂混合气体在环境温度下降为-130 ℃时才会液化。

根据国内外科研院所的理论研究和试验数据可知,在SF₆-N₂混合气体中,当SF₆的气体体积分数从0提高到20%时,混合气体的击穿电压迅速增加,而当气体体积分数超过20%后,击穿电压的增长变得缓慢。因此,在综合考虑各方面因素后,研究者认为用于GIL的SF₆-N₂混合气体中SF₆的气体体积分数宜取在10%~20%范围内。同时,由于在此范围内混合气体的击穿电压低于纯净的SF₆气体,因此在不改变GIL产品尺寸的前提下,若要达到相同的绝缘强度,将需要提高混合气体的充气压力^[9]。

图5为ABB公司的一款以SF₆-N₂作为气体绝缘介质的145 kV GIL试验模型,图6所示为混合气体中SF₆体积分数为0%~30%时混合气体压力p与击穿电压U的关系,在混合气体压力一定时,随着

图5 以SF₆-N₂作为气体绝缘介质的145 kV GIL示意图 Fig.5 Structure of 145 kV GIL using SF₆-N₂ mixtures

图6 不同气体混合比下混合气体压力与击穿电压关系 Fig.6 Relationship between gas pressure and breakdown voltage for different mixing ratio gas mixtures

SF₆气体含量的增加,混合气体的冲击击穿电压随之提高,但是提高的速度越来越慢。图7所示为混合气体压力为0.1、0.25和0.5 MPa时SF₆气体体积分数φ(SF₆)与击穿电压的关系,在SF₆气体含量一定时,随着气体总压力的增加,击穿电压也随之提高。试验结果与理论分析结果保持一致。

此外,由于GIL中不含有开断和灭弧功能,因此对于气体绝缘介质而言,其灭弧能力并不用作为一个非常高的要求。这也是在GIL中能够采用该混合气体的一个重要原因。在能够保证GIL绝缘性能与短路能力的前提下,通过使用SF₆-N₂混合气体,可以大大降低GIL中SF₆气体的含量,同时保障电力设备的安全可靠运行。

4 环保型绝缘气体CF3I的GIL的研究

4.1 环保型绝缘气体CFI

绝缘性能优于SF₆或者与SF₆相当的绝缘气体都存在GWP较高或者液化温度过高的缺点。综合各方面因素考虑,八氟环丁烷(c-C₄F₈)、全氟丙烷（C₃F₈）和六氟乙烷（C₂F₆）被科研人员重点关注并开展了广泛的研究。c-C₄F₈已经被多方建议为SF₆的潜在替代气体,我们也对其进行了长期的研究和分析。尽管相对于SF₆气体,c-C₄F₈已经很大程度地降低了GWP,但是c-C₄F₈属于全氟化碳（PFCs）,仍是《京都议定书》中规定的全球限制使用的温室气体。并且c-C₄F₈液化温度较高（-6 ℃或-8 ℃）,在实际应用当中存在很大的局限性。随着各国政府对温室效应问题的日益关注以及研究工作的不断深入,一种新型的环保气体三氟碘甲烷（Trifluoroiodomethane,分子式CF₃I）逐渐进入科研人员的视野^[10-12]。

CF₃I常温下为无色无味的气体,液化温度在-22.5 ℃左右。它是一种对环境极其友好的气体,其GWP几乎和CO₂相当,根据不同的文献报道,CF₃I的GWP约为CO₂的1~5倍。由于CF₃I分子结构中的C-I化学键比较脆弱,容易在太阳辐射（甚至可见光）的作用下发生光解,导致CF₃I表现出很高的光分解率,因此CF₃I在大气中的存在时间很短（<2 d）。这一特点极大地限制了CF₃I往同温层的移动,因此,尽管含有卤族元素氟和碘,CF₃I也不会对臭氧层造成破坏。尤其是在中纬度地区,目前人为泄漏的CF₃I对环境的影响甚至远远小于自然环境本身产生的碘代碳化物,比如CH₃I等。基于

图7 不同气体压力下SF₆气体体积分数与击穿电压的关系 Fig.7 Relationship between SF₆ ratio and breakdown voltage under different gas pressure

以上分析,研究人员认为CF₃I的臭氧破坏潜能（ozone depletion potential,ODP）<0.008,甚至<0.000 1,通常情况下都忽略不计^[13-15]。由于CF₃I无毒不燃,油溶性和材料相容性很好,目前CF₃I主要被考虑作为灭火剂“哈龙”的替代物以及新一代长期绿色制冷剂的主要组元,联合国环保署已将其列入了有希望的替代制冷剂目录。正是由于CF₃I在环境保护方面的优异表现,从20世纪末开始,研究人员对其热学和化学性质展开全面深入的研究,而在电力设备中作为绝缘介质则鲜有报道。理论仿真结果和实验数据都表明,CF₃I绝缘强度大约为SF₆的1.23倍以上,综合考虑环境因素,CF₃I极有可能在未来作为SF₆替代气体投入实际应用^[16-17]。因此,我们提出采用CF₃I及其混合气体等环保型气体作为第三代GIL的绝缘介质,分析其性能可满足实际电力设备运行的要求。

4.2 CFI液化温度

由图8考虑到液化温度θ的原因,纯CF₃I（0.1 MPa,-22.5 ℃）不具备实用价值,只能考虑其混合气体。根据二者的饱和蒸汽压曲线,可以获其与N₂等理想气体混合之后的液化温度曲线。

从液化温度的分析结果（表3）来看,只有浅灰色区域部分的混合配比才有可能真正应用于工程实践中（液化温度低于-20 ℃）。白色区域可作为实验探索,有用于放置于室内的气体绝缘型装置的可能性（液化温度低于-5 ℃）。深灰色部分完全没有实用价值^[18]。

按照目前已知的理论或实验数据来分析,将浅灰色部分的混合气体折算成相对绝缘强度（认为0.7

图8 CF₃I/N₂混合气体液化温度与混合比例关系曲线 Fig.8 Liquefaction temperature and gas mixture ratio curve for CF₃I/N₂ mixtures

表3 CF₃I/N₂混合气体液化温度分析结果 Table 3 Liquefaction temperature of CF₃I/N₂ mixtures

MPa,20%SF₆-80%N₂绝缘强度为1）,则各混合气体的绝缘强度如表4（表中前1个数值是折合场强,1Td=10^-21 V·m²;后1个数值是折合的相对场强倍数K_E/N）所示。

若以0.4 MPa下纯SF₆作为参考,则相对绝缘强度关系如表5（表中前一个数值是折合场强,后一个数值是折合的相对场强倍数）所示。

从表5的结果来看,只有20%CF₃I-80%N₂或10%CF₃I-90%N₂混合气体可以用于GIL中,30%CF₃I-70% N₂混合气体也可考虑应用。

4.3 CFI气体的绝缘性能分析

正是由于CF₃I对环境的友好性,引起了研究人员广泛的兴趣,许多国家都展开了对CF₃I的全面研究,而作为气体绝缘介质的研究只是其中一个方面。结果CF₃I在绝缘性能方面也有着极为出色的表现。

表4 CF₃I/N₂混合气体的绝缘强度 Table 4 Insulation strength for CF₃I/N₂ mixtures

表5 CF₃I/N₂混合气体的相对绝缘强度 Table 5 Relative insulation strength for CF₃I/N₂ mixtures

我们从气体输运参数角度对纯CF₃I及其与N₂的混合气体进行了研究,通过脉冲汤生放电实验（pulse Townsend discharge,PT）测得了CF₃I在100~850Td范围内的电离系数α、吸附系数η、漂移速度v_e及径向扩散系数η_NDL。通过实验结果所得到的混合气体临界场强随CF₃I比例的变化趋势如图9所示。对比发现,CF₃I的临界场强(E/N)_lim=437Td,远大于SF₆的361Td。这表明CF₃I在绝缘性能上要优于SF₆气体,同时在与N₂混合比例达到70%的时候,CF₃I/N₂混合气体的绝缘强度基本上和纯SF₆相当。我们在0.1 MPa条件下测量了CF₃I/N₂混合气体的工频击穿电压U_b,并与SF₆进行了对比,纯CF₃I的击穿电压为SF₆的1.2倍以上,CF₃I/N₂绝缘强度与气体混合比例呈近似线性关系,当与N₂的混合气体分数达到60%左右时,击穿电压达到纯SF₆水平,如图10所示^[19]。

4.4 CFI及其混合物用于GIL的可行性分析

现在国内一些研究者提出采用N₂加压或者压缩空气的手段来增加GIL的绝缘强度,虽然实现了无SF₆化,对环境不会产生影响,但是压强增大之后对设备的强度、防泄漏水平以及焊接工艺等都提出了苛刻的要求。如果采用新型的绝缘气体,如CF₃I作为SF₆的替代物用于GIL中,则既能满足环保的要求,又能保证和SF₆相当的绝缘强度,还不会对制造工艺提出过高的要求。

从图8可以看出,在0.05 MPa的压强条件下,70%体积分数的CF₃I/N₂混合气体的液化温度达到-50 ℃,完全满足全国所有地区的使用要求,即使极端温度最低的乌鲁木齐,也能满足使用要求并能留有20%的裕度。若混合气体体积分数为30%,根据文献中的临界场强数据,(E/N)_lim=245Td,对应图8中的曲线可以看出,液化温度也完全满足实际使用的要求^[20]。

综合以上分析,同等气压条件下,CF₃I既能保证不液化, 又能达到比SF₆更高的绝缘强度。相比于压缩空气或压缩N₂绝缘的GIL,CF₃I所需压强更低,能降低工艺门槛,便于生产制造。因此,CF₃I与N₂混合气体可以作为超特高压GIL中SF₆的替代气体,在绝缘强度、液化温度和成本造价上都有较大的优势,可以对CF₃I体积分数为10%~30%比例左右的混合气体进行实验和可行性应用研究。

5 结论

1） GIL具有不受恶劣气候和特殊地形等环境因素的影响、输送容量大、安装运行维护方便,故

图9 CF₃I/N₂混合气体(E/N)_lim随CF₃I体积分数的变化 Fig.9 (E/N)_lim changes with φ(CF₃I) in CF₃I/N₂ mixtures

图10 CF₃I/N₂混合气体工频击穿电压 Fig.10 Alternating breakdown voltage of CF₃I/N₂ mixtures

障率低等优点,在国外已经有超过30年的运行经验,设计使用寿命长达50年以上。

2）低含量（体积分数10%~20%）SF₆与N₂的混合气体,可以应用于GIL中,在0.5~0.8 MPa的充气压力下,已满足绝缘性能与液化温度要求,且温室效应大大降低。

3）压缩空气绝缘输电线路（CAIL）不适宜作为第3代GIL,较难应用于超、特高压等级系统中。

4）10%~30% CF₃I比例的CF₃I-N₂混合气体,既能保证不液化,又能达到和SF₆相当的绝缘强度。相比于采用压缩空气的GIL,CF₃I混合气体所需压强更低（约低50%）,能降低工艺门槛,便于生产制造。因此,采用CF₃I进行绝缘的GIL比第一代和第二代GIL更加环保,比采用压缩空气绝缘的GIL有更好的综合性能。

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