給強溫室氣體上三道“鎖”（我身邊的最強大腦）

張曉琴 《人民日報》（2026年8月24日第19版）

六氟化硫是高壓電力設備不可或缺的絕緣、滅弧介質，可它偏偏是一種強溫室氣體。更棘手的是，現階段又很難找到一種合適的氣體完全替代它。如何盡可能不讓它進入大氣？這是我們一直想解決的難題。

從參加工作開始，我就跟著師傅跑現場、做檢測，逐漸發現，六氟化硫從充進設備到運行、檢修，再到回收利用，每個環節都有減排空間，這正是2015年起，我們展開攻關的方向。

8月24日，《人民日報》第19版版面。

第一個問題是怎麼讓它不漏。組合電器由一段段設備拼接而成，接縫處就可能有氣體逃逸。跳出加強內部密封墊的思路，我們在設備外面再加一道“鎖”，即研制一種復合膠體密封材料，把它涂覆在接縫外側，給設備接縫貼上一層牢固的“膠帶”。

這層“膠帶”並不好做。電網設備大多長期在戶外運行，還會振動、發熱。六氟化硫又是氣體，微小的縫隙都可能成為它的逃逸通道。因此，這種材料既要與金屬緊密貼合，又要耐老化、耐溫度變化，還要長期保持良好的氣密性。經過數百次配方調試和實驗驗証，我們最終實現了對六氟化硫的分子級阻隔，設備年密封率提高到99.9997%。

堵住運行中的“跑”，第二個問題接著來了：設備檢修時，怎麼把裡面的六氟化硫盡可能收干淨？以前主要依靠壓縮機往外抽，剛開始速度很快，可越往后越慢。既然直接抽不動，能不能用另一種氣體把它“帶”出來？

我們選擇了氮氣。先抽走大部分六氟化硫，再往設備裡充入氮氣，把殘余氣體帶出來。可氮氣和六氟化硫混到一起后，怎麼再把它們分開？從2020年開始，經過近兩年摸索，終於找到一種具有特殊內孔結構的中空纖維膜。它像一個“分子守門員”，把六氟化硫分離出來，氮氣則繼續循環進入設備，把殘余的六氟化硫一遍遍“帶”出來。

張曉琴近照，AI修飾生成素描畫

氣體收回來了，還有第三個問題：怎麼繼續用？六氟化硫在電力設備中運行后，會混入水分、顆粒物以及硫化物、氟化物等雜質，達不到直接回用標准。過去，回收后的氣體需要裝瓶運到專門的基地。整個過程往往需要四五天，有些地方雖然能把氣收回來，卻沒有條件進一步淨化。

為此，我們先研制小型化檢測裝置，把過去部分只能在實驗室完成的雜質檢測搬到現場，再把干燥、吸附等工藝集成到一套車載淨化裝置中。如今，設備檢修時，一邊是電氣專業人員檢修設備，我們就在另一邊回收六氟化硫，先檢測有哪些雜質，再針對性淨化，最后重新檢測。達到使用標准后，等設備檢修完成，剛剛收回來的氣就可以重新充進去。過去四五天的流程壓縮到當天就能完成，六氟化硫再用率提高到99.994%。

從“堵”到“收”再到“用”，三個環節串起來就形成了六氟化硫全過程近零減排技術。之后，我們又搭建數字化全生命周期管控平台，記錄從入庫、使用、回收到循環利用的全過程。2025年1月，我國首個六氟化硫氣體循環再利用國家標准正式實施，為檢測、回收、淨化再利用提供了全流程規范。如今，我們研發的相關技術和裝備不僅在國內廣泛落地，還應用到全球多個國家。

一個看不見的氣體分子，一頭連著電網安全，一頭連著全球減碳。我們從中國電網的實際應用場景出發，把一個大問題拆成一道道小題，再一道道解開。這正是科技創新的意義——用來自一線的中國技術、中國智慧，為全球溫室氣體減排提供一種新的解決方案。

（作者為國網江蘇省電力有限公司電力科學研究院輸變電技術研究所主任工程師，本報記者白光迪採訪整理）