韓國電工技術研究院（KERI）開發出一種開創性的”環保絕緣氣體”，以取代電力設備中導致全球暖化的重要物質六氟化硫（SF6），並開發出一種設計技術，使其適用於超高壓輸電斷路器。

韓國電工技術研究院（KERI）開發了環保絕緣氣體”K6″，作為有害環境的六氟化硫（SF6）的可持續替代品。K6 具有低全球暖化潛勢和無毒的特性，已成功應用於超高壓斷路器，並有望在電力設備領域掀起一場革命，減少溫室氣體排放，為減緩氣候變遷做出貢獻。資料來源：韓國電工技術研究院

毫無疑問，電力設備必須能夠很好地導電，但為了應對突發事故和安全起見，阻斷電流的”絕緣”功能也是必不可少的。SF6 氣體具有優異的絕緣性能，其滅弧性能遠遠優於其他氣體，可在系統故障時切斷故障電流，在電力設備領域已使用了50 多年。

然而，SF6 的全球升溫潛能值是二氧化碳的23,500 倍，一旦洩漏到大氣中，其滯留時間長達3200 年，對環境造成負面影響。在韓國，SF6 氣體佔韓國電力公司溫室氣體排放總量的60%，因此迫切需要研究開發替代品，以應對氣候危機，實現碳中和。

開發替代品面臨的挑戰

儘管全世界都在努力開發可取代SF6 的環保氣體，但由於開發SF6 的替代氣體比開發新藥物更困難、更具挑戰性，因此尚未取得顯著成果。

開發SF6 替代氣體的困難：各國對化學品的使用有不同的規定，而SF6 又是一種敏感的化學物質，各國的利益不同，可能會引起訴訟；私人公司很難在短時間內開發出來（需要成本和時間，失敗的可能性很大）；缺乏分析氣體材料的能力等。

儘管失敗的可能性很高，但KERI 還是以國家研究機構的使命開始了研發工作，以應對全球碳排放法規以及SF6 替代氣體成功開發後預計產生的巨大影響。

KERI 環保電力設備研究中心，該中心開發了”K6 環保絕緣氣體”以取代SF6。資料來源：韓國電子技術研究院

首先，從目前工業中使用的氣體中篩選出全球暖化潛勢值較低的物質，並對所選主要候選物質的電氣和化學特性進行仔細分析，以確定第二輪候選物質。然後，根據絕緣和爆炸/點火控制性能測試的結果選出最終候選材料，並得出應用於動力設備的最佳比例，從而開發出環保絕緣氣體。KERI 將這種自主研發的氣體命名為”K6″。

K6：意為KERI 的K + 最終物質在第二輪候選組中第6 次產生

K6 氣體對環境無害，全球暖化潛勢小於1，不含任何嚴重有毒成分。沸點”也很低（-26°C），是將氣體應用於電力設備的先決條件，因此這種氣體適用於大多數地區。

使用K6 環保絕緣氣體的高壓輸電斷路器側視圖”K6 環保絕緣氣體”取代SF6 的高壓輸電斷路器。資料來源：韓國電工技術研究院

影響和未來計劃

韓國電工技術研究院進一步將K6 氣體應用於超高壓（145 千伏特）輸電級斷路器，甚至通過了符合國際電工技術委員會（IEC）國際標準的分斷性能測試。尤其是超高壓輸電斷路器，被認為是最難施加絕緣氣體的領域。

根據測試結果，KERI 計劃將K6 氣體應用於從配電到輸電的各種電力設備（斷路器、變壓器、開關等）。

KERI 環保電力設備研究中心負責人Yeon-ho Oh 博士說：”與其他先進的海外公司主導的絕緣氣體相比，K6 氣體性能更好，更環保。由於韓國在全球電力設備行業的出口中處於第一梯隊的位置，K6 氣體的開發不僅對環境，而且對經濟和工業戰線都將產生巨大影響。”

在此成果的基礎上，計劃向韓國電力設備公司轉移技術，為商業化做準備。KERI 致力於透過與業界的持續溝通，為廣泛使用環保型燃氣制定明確的設計標準，為增強國內電力設備產業的競爭力做出貢獻。

KERI 是由政府資助的研究機構，隸屬於科學與資訊與通訊科技部國家科學與技術研究委員會。這項研究是與韓國化學技術研究院、韓國標準研究院、韓國聚變能源研究院和韓國毒物學研究院合作進行的。