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1導(dǎo)語(yǔ)

柜式氣體絕緣金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備是一種以斷路器為主開(kāi)關(guān),用于10~35kV或更高電壓等級(jí)的一次配電體系設(shè)備。充氣環(huán)網(wǎng)柜以負(fù)荷開(kāi)關(guān)為主開(kāi)關(guān),也有配斷路器的計(jì)劃,用于10~35kV的二次配電體系。充氣柜通常是充氣柜與充氣環(huán)網(wǎng)柜的總稱。

高壓充氣柜運(yùn)用GIS的絕緣技能，密封技能將高壓元件設(shè)備在箱型密封容器內(nèi)，并充入略高于大氣壓力的絕緣氣體，運(yùn)用現(xiàn)代先進(jìn)的加工工藝制成成套系列化產(chǎn)品,在體系正常和缺點(diǎn)情況下具有對(duì)電能分配的控制、保護(hù)、測(cè)量、監(jiān)督和通訊功用。相對(duì)于傳統(tǒng)非密閉的移開(kāi)式空氣絕緣開(kāi)關(guān)柜，具有密封充氣的特征。

2充氣柜特征與運(yùn)用場(chǎng)合

高壓充氣柜的整個(gè)高壓體系處于完全密封的情況，不受外界環(huán)境條件的影響，縮小了柜體外形尺寸，具有全體小型化、高牢靠性、免保護(hù)的特征，由于在工廠全體拼裝后運(yùn)往現(xiàn)場(chǎng),現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備便利,運(yùn)維本錢低,整個(gè)生命周期具有較高的性價(jià)比和牢靠性。

由于具有以上特征，充氣柜是環(huán)境條件惡劣區(qū)域和污染嚴(yán)峻區(qū)域的最佳高壓配電設(shè)備。其他,在人口布滿區(qū)域、大型工礦企業(yè)、高層建筑等場(chǎng)合，因占地面積、空間束縛，也需求這種開(kāi)關(guān)設(shè)備。

3充氣柜的分類

20世紀(jì)80時(shí)代以來(lái),充氣柜的開(kāi)展經(jīng)歷了不同階段。充氣柜可按電壓等級(jí)區(qū)分，也可按斷路器類型分為SF6斷路器和真空斷路器，按用途分為電力配電、變電和工業(yè)配電用﹐按內(nèi)部高壓元件安頓辦法分為有隔板與無(wú)隔板﹐按結(jié)構(gòu)分為箱式和圓筒式。圓簡(jiǎn)式很像高壓GIS,箱式卻很像一般金屬封閉開(kāi)關(guān)柜。圓筒式充氣柜有三相共筒式和分相式兩種結(jié)構(gòu)。柜體材料有鑄鋁合金，也有鋼板卷制。

4充氣柜開(kāi)展進(jìn)程

充氣柜產(chǎn)品始于20世紀(jì)80時(shí)代初。1980年,日本開(kāi)發(fā)了氣壓0.2MPa以下84kV柜型充氣柜。1982年,西門(mén)子公司研制出配真空斷路器的充氣柜,選用單項(xiàng)圓筒式結(jié)構(gòu),很像高壓GIS。隨后其它公司也推出了自己的產(chǎn)品。我國(guó)于20世紀(jì)90時(shí)代開(kāi)始研制C一GIS。

高壓充氣柜的開(kāi)展進(jìn)程呈現(xiàn)出以下特征:

(1)箱體從圓筒型轉(zhuǎn)向柜型。西門(mén)子、三菱、AEG等公司前期產(chǎn)品為圓筒形。由于柜式結(jié)構(gòu)具有體積小、占地面積小,保護(hù)性能好﹑結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)略等特征，他們后期研制的產(chǎn)品都改為柜式結(jié)構(gòu)。

(2)氣體間隔減少。前期研制的充氣柜分紅很多氣室,如母線、隔絕開(kāi)關(guān)、斷路器等氣體間隔。由于充氣柜具有不受環(huán)境影響、牢靠性高、免保護(hù)等特征,現(xiàn)在C一GIS都只剩1或2個(gè)氣室。

(3)元件組合化。隔絕開(kāi)關(guān)和接地開(kāi)關(guān)組合成一體成為三工位隔絕接地開(kāi)關(guān)。個(gè)別公司產(chǎn)品還將三工位隔絕開(kāi)關(guān)同斷路器組合成一體,電壓互感器、電流互感器組成一體，使得設(shè)備調(diào)試更便利。

(4)主接線辦法簡(jiǎn)略化。國(guó)外產(chǎn)品將線路側(cè)隔絕和接地開(kāi)關(guān)吊銷，簡(jiǎn)化了柜體結(jié)構(gòu)，下降了本錢。

(5)控制、監(jiān)測(cè)、保護(hù)、確診智能化。將傳統(tǒng)的電磁式電壓互感器、電流互感器改為新型傳感器，使得元器件體積減小,動(dòng)態(tài)測(cè)量規(guī)模增大，牢靠性高,本錢下降。

5充氣柜開(kāi)展趨勢(shì)

充氣柜產(chǎn)品的開(kāi)展趨勢(shì)是高牢靠性、免保護(hù)、智能化、低本錢,模塊化;現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備便利、不用處理氣體;盡可能少用SF6氣體。

由于SF6被列為溫室效應(yīng)氣體,因而要束縛運(yùn)用,開(kāi)發(fā)運(yùn)用無(wú)/少SF6型充氣柜。無(wú)/少SF6型充氣柜用氮?dú)?、單調(diào)空氣等作絕緣介質(zhì),已有10kV、24kV充壓縮空氣或氮?dú)獾漠a(chǎn)品投運(yùn)，更高電壓等級(jí)的產(chǎn)品有待開(kāi)發(fā)。

元器件方面,需求開(kāi)展帶電場(chǎng)控制元件的絕緣子,針對(duì)高電壓、大容量的要求,研制低介電常數(shù)、耐熱性及強(qiáng)度等均出色的樹(shù)脂材料。

充氣柜智能化是另一個(gè)開(kāi)展方向。通過(guò)智能保護(hù)控制單元及后臺(tái),可以使充氣柜智能化,完成情況監(jiān)測(cè),建立核算機(jī)輔佐保護(hù)體系、缺點(diǎn)確診體系對(duì)高壓充氣柜工作情況進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，完成重要元件例如斷路器、隔絕開(kāi)關(guān)和操動(dòng)機(jī)構(gòu)等有關(guān)工作參數(shù)的歸檔記載。對(duì)絕緣件老化情況進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)與確診，建立完善防備事端的保護(hù)監(jiān)控體系。

新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中運(yùn)用核算機(jī)仿照東西對(duì)電場(chǎng)、溫度場(chǎng)、應(yīng)力場(chǎng)等進(jìn)行優(yōu)化核算，下降研制本錢和研制周期。元器件由專業(yè)化廠家出產(chǎn)﹐產(chǎn)品總裝在流水線上進(jìn)行，以保證質(zhì)量,進(jìn)步牢靠性,下降本錢。模塊化規(guī)劃及專業(yè)化出產(chǎn)可使高壓充氣柜與空氣絕緣開(kāi)關(guān)柜本錢之比降到1.5:1左右。

依托與國(guó)際知名公司合資或協(xié)作,充氣柜已具有在國(guó)內(nèi)拼裝、供貨才干，可提供牢靠的產(chǎn)品及售后服務(wù)。

在城市軌道交通成功的運(yùn)用使充氣柜技能改善、環(huán)保化要求進(jìn)步,跟著技能更新和行進(jìn),充氣柜氣體絕緣開(kāi)關(guān)柜必定向更高的牢靠性、智能化、低本錢、模塊化、環(huán)保型趨勢(shì)開(kāi)展。

7結(jié)語(yǔ)

充氣柜的開(kāi)展是商場(chǎng)的需求,跟著常識(shí)的更新和技能的行進(jìn),國(guó)內(nèi)制作企業(yè)對(duì)充氣柜產(chǎn)品知道會(huì)越來(lái)越深,產(chǎn)品的系列化、智能化,將使充氣柜能習(xí)慣更多用戶的運(yùn)用。環(huán)保型智能化充氣柜將逐漸在軌道交通和配電網(wǎng)等領(lǐng)域取得推廣運(yùn)用。