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充氣柜是將高壓元件(如斷路器、隔絕開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)、接地開關(guān)、互感器及母線等等)密封在充有較低壓力SF6氣體的封閉殼體內(nèi)的一種金屬封閉開關(guān)設(shè)備。

1充氣柜的設(shè)計(jì)

1.1外殼設(shè)計(jì)要求

外殼需按中華人民共和國國家勞作總局1981年發(fā)布的《壓力容器安全監(jiān)察規(guī)程》和按設(shè)備投產(chǎn)后不能復(fù)查的條件進(jìn)行設(shè)計(jì)、制造，以保證材料、結(jié)構(gòu)、焊接工藝及查驗(yàn)等的安全可靠性。

因充氣柜要承受很大的壓力，特別是在抽真空的時(shí)候，假定處理欠好變形的問題，很或許導(dǎo)致內(nèi)部零件的損壞，密封處也或許漏氣。外殼的設(shè)計(jì)壓力，至少等于內(nèi)部缺點(diǎn)時(shí)氣體開釋前的壓力。殼體材料一般有兩種:一種為鋁筒式，另一為鋼板式。如西門子公司的8DA10/8DB10型為鋁筒式，8DC11型為鋼板式。對(duì)外殼和部件強(qiáng)度，不論是否通過核算招認(rèn)，均應(yīng)進(jìn)行規(guī)則的試驗(yàn)。為防止殼體的變形，可對(duì)殼體單薄當(dāng)?shù)赜眉訌?qiáng)肋;在抽真空時(shí)選用等壓抽真空的辦法，保證其殼體表里較小的壓力差，然后保證殼體的不變形。

1.2氣室的設(shè)計(jì)

氣室的個(gè)數(shù)選擇著充氣柜元件的組織辦法。在設(shè)計(jì)氣室時(shí)，氣室的個(gè)數(shù)要根據(jù)充氣柜需求結(jié)束的功用來招認(rèn)。關(guān)于一個(gè)氣室來說，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)略，制造加工便當(dāng);但一個(gè)充氣室內(nèi)部元器件多，簡(jiǎn)略彼此影響，然后影響可靠性。另外因-一個(gè)氣室殼體承受壓力的面積較大，殼體需求具有更大的承壓性能。而關(guān)于兩個(gè)氣室或多個(gè)氣室來說，因各個(gè)氣室完全獨(dú)立，可根除多元件的彼此影響，安全性更高;單個(gè)氣室的承受壓力相對(duì)減小，但結(jié)構(gòu)相對(duì)雜亂，制造加工難度增加，本錢也相對(duì)加大。

1.3焊接要求

殼體的焊接質(zhì)量要求嚴(yán)峻，可選用激光焊或氬弧焊。對(duì)焊接外殼的焊縫，除無法探傷部位外，要進(jìn)行無損探傷檢查。關(guān)鍵部位焊縫以及兩種材料拼焊的焊縫需全部進(jìn)行探傷，其他應(yīng)探焊縫長(zhǎng)度不少于其對(duì)接焊縫總長(zhǎng)度的20%。

1.4密封要求

充氣柜的年漏氣率要求小于0.5%。漏氣率一直是各生產(chǎn)廠家和用戶重視的焦點(diǎn)，一般充氣柜的SF6充氣壓力都比較低，當(dāng)殼體SF6氣體壓力下降到殼體表里壓力持平常，好像氣體不存在泄露。但從浸透視點(diǎn)考慮，殼體內(nèi)SF6氣體濃度顯著高于殼體外，SF6氣體仍向外滲出;反之殼體外空氣濃度高于柜內(nèi)，空氣又將進(jìn)入柜內(nèi)。時(shí)間一長(zhǎng)，雖然殼體表里壓力相等，但殼體內(nèi)氣體成分產(chǎn)生了改動(dòng)，SF6氣體濃度削減，絕緣功用下降。然后導(dǎo)致事端的產(chǎn)生。充氣柜一般選用焊接密封、密封圈密封和波紋管密封。因考慮到密封圈的緊縮量、壽數(shù)、老化及可靠性方面的要素，應(yīng)盡量少選用密封圈密封的辦法。在選用焊接密封時(shí)，為保證焊縫的氣密性，至少要用氬弧焊或激光焊接設(shè)備進(jìn)行焊接。

SF6氣體檢漏一般有兩種辦法:一是定性檢漏即查漏點(diǎn);二是定量檢漏，在密封24h后檢測(cè)殼體內(nèi)氣體濃度來核算年漏氣率。此外還要考慮環(huán)境對(duì)密封功用的影響，如高溫或低溫條件下密封功用是否滿足要求。

1.5壓力開釋設(shè)備

SF充氣柜要求裝設(shè)壓力開釋設(shè)備。壓力開釋設(shè)備的兩種辦法:一種是以打開壓力和閉合壓力標(biāo)明其特征的壓力開釋閥;另一種是不能再閉合的壓力開釋設(shè)備，如防爆片。在外殼和緊縮氣體源固定聯(lián)接時(shí)，如不能依托所運(yùn)用的壓力調(diào)度設(shè)備來防止過壓力，應(yīng)裝設(shè)滿足標(biāo)準(zhǔn)的壓力開釋閥，以防止外殼內(nèi)壓力跨過設(shè)計(jì)壓力的110%。當(dāng)外殼和氣源不是固定聯(lián)接時(shí)，應(yīng)在充氣管路上裝設(shè)壓力開釋閥，以防外殼充氣時(shí)氣壓跨過設(shè)計(jì)壓力的110%。此閥亦可裝在外殼本體上，一旦壓力開釋閥動(dòng)作，在壓力降低到設(shè)計(jì)壓力的75%從前應(yīng)從頭封閉。應(yīng)盡量運(yùn)用具有溫度補(bǔ)償?shù)膲毫τ?jì)，否則要考慮到壓力與溫度的聯(lián)絡(luò)。在選用防爆片來開釋壓力時(shí)，與外殼設(shè)計(jì)壓力的協(xié)作還應(yīng)考慮防止偶然爆炸的或許性。

1.6接地要求

外殼應(yīng)能接地。凡不屬于主回路或輔佐回路的預(yù)定要接地的全部金屬部分都應(yīng)接地。外殼、結(jié)構(gòu)等件的彼此電氣聯(lián)接應(yīng)選用緊固聯(lián)接(如螺栓聯(lián)接或焊接)，以保證電氣上連通。為了保證修補(bǔ)作業(yè)的安全，在外殼翻開往后的修補(bǔ)期間，應(yīng)能將主回路聯(lián)接到接地極。

1.7組合與擴(kuò)展

充氣柜應(yīng)具有組合與擴(kuò)展的功用。因一次接線多種多樣，所以充氣柜應(yīng)能通過簡(jiǎn)略的插件式聯(lián)接辦法進(jìn)行多樣的組合與擴(kuò)展。在進(jìn)出線辦法上，充氣柜在每相上應(yīng)具有插接一根以上電纜的辦法或聯(lián)接絕緣母線的辦法。

2總結(jié)

充氣柜已是開關(guān)柜開展的一大趨勢(shì)。與一般的空氣絕緣柜比較，充氣柜雖然有著許多的利益，但在設(shè)計(jì)及加工制造方面也更雜亂、更困難。本文僅僅對(duì)充氣柜殼體的設(shè)計(jì)方面進(jìn)行了一些簡(jiǎn)略地論說。