长期以来，真空灭弧技术在全球中压开关柜领域已广泛应用，但在72.5千伏以上的高压领域却面临技术瓶颈。近日，西门子在巴黎举行的国际大电网会议（Cigré）上首次展示了突破这一限制的高压产品，包括最高可达145千伏的真空断路器和采用真空技术结合“清洁空气”技术的充气式开关设备（GIS）。这一发布标志着高压开关技术向环保化迈出了关键一步。
该技术的核心在于功能分离：真空灭弧单元负责开关操作和电弧熄灭，而设备外壳内载流导体的绝缘则依靠经过技术处理净化的“清洁空气”（由80%氮气和20%氧气混合而成）。西门子计划于2018年推出新型户外断路器3AV1和新型开关设备8VN1 Blue GIS。值得注意的是，这并非要完全取代现有的六氟化硫（SF6）产品，而是作为产品组合的重要补充，为不同应用场景提供更多选择。
西门子能源管理事业部高压产品部门首席执行官卡尔海因茨·克罗嫩表示，这一技术组合是应对气候中性要求的重要进展。通过结合真空灭弧与清洁空气绝缘，西门子不仅扩展了高压产品组合，更为客户提供了一种无需SF6的高压替代方案。在许多应用领域，这种技术有助于大幅减少甚至完全避免使用具有高全球变暖潜势（GWP）的技术绝缘气体。
从技术原理看，当真空灭弧室的触头分离时，开关电弧在触头间的金属蒸汽等离子体中燃烧，电弧熄灭后金属蒸汽会重新凝结回触头表面，不会产生分解产物，也不会影响周围绝缘。这意味着，原本因灭弧性能差而无法用于高压绝缘的自然气体（如干燥空气、氮气或二氧化碳），现在可以作为高压绝缘介质使用。真空技术有效分离了“绝缘”与“灭弧”的功能，使得对具有双重功能的高性能技术气体依赖度降低。
西门子在高压领域应用真空技术已有40多年历史，此前主要应用于中压开关柜及72.5千伏以下的高压断路器。此次新技术将真空应用电压等级提升至145千伏，额定短路开断电流高达40千安，额定电流可达3150安，工作温度范围覆盖-55°C至+55°C。虽然由于自然气体绝缘性能略逊于SF6，导致设备尺寸稍大，但实际输电效率并未降低。此外，该技术在运输、安装、运行维护及回收环节操作更简便，且无需申报气体使用量，具有显著的运营优势。
对于中国电力行业而言，随着“双碳”目标的推进，高压开关设备的环保替代已成为必然趋势，西门子这一145千伏真空技术的突破为国内设备厂商提供了重要的技术参考路径，未来在特高压及城市电网改造中，无SF6环保型设备有望迎来更广阔的市场空间。