新型环保气体绝缘环网柜-杜仲江

浅谈一种新型环保气体绝缘环网柜设计与应用

杜仲江

上海启腾电气股份有限公司上海 201323

文章介绍了一种新型充氮气或干燥空气为绝缘介质的新型气体绝缘环网柜的设计原理、结构、功能和应用。

关键词氮气或干燥空气环网柜设计

1 引言

目前气体绝缘环网柜多数采用SF6 气体作为高压带电部分的绝缘或开断介质。由于SF6 气体在开断电弧后会分解出有毒气体，出现泄漏的话可能会危及人身安全。并且SF6气体在产品寿命终结后无法回收处理。另外根据《京都议定书》，作为气体绝缘环网柜的绝缘或开断介质，SF6 气体被明确列为温室效应气体之一，要求减少其使用量。

本文介绍是一种新型充氮气或者干燥作为绝缘介质的环保型气体绝缘环网柜，

适用12kV电压范围配电系统，其目的在于克服现有

技术所存在的上述缺陷，具有体积小、环保型、功

能集成、可靠性高、免维护、全绝缘等优点。

2 设计构想

HXGN（GS400）-12可抽出式户内交流开关设备

（N2或干燥空气气体绝缘环网柜）是上海启腾电气

股份有限公司借鉴了国外产品先进技术的基础上

开发的，氮气或者干燥空气为绝缘介质的绝缘环网

柜，其主要结构是包括充气单元1、柜体2、标准电

缆头3，其中标准电缆头3 安装在充气单元单元1

的电缆连接锥上，充气单元1 通过螺钉安装在柜体

2 中的后上部。优点：由于采用了真空灭弧室作为

开断电流的元件，不会产生电弧，无爆炸或有害气

体产生。隔离开关其自身具有合闸、分闸（隔离）、

接地共三个工作位置，这样极大的简化了开关的结

构。采用氮气或者干燥空气作为绝缘介质，在工作过程中不会产生有害物质，且所有零部件达到使用寿命后均可回收，极大提高产品的环保性，适应环保需求。由于所有带电体均安装在密封的箱体，不会受到如水汽、灰尘等外部环境对环网柜的电气性能的影响。减少了设备的维护、延长了使用寿命。

3 结构及原理及特点

HXGN（GS400）-12气体绝缘环网柜结构是：隔离开关组件、固封极柱、连接导体、电缆连接锥安装在由不锈钢板焊接的密封箱体内，三个母线扩展锥按前中后顺序安装在密封箱体的上部，三个电缆连接锥按左中右的顺序安装在焊接气箱的正面下部，母线扩展锥的内部浇注隔离刀合闸静触头，母线扩展锥上空套防护罩，密封箱体的底部安装防爆膜，伸出焊接气箱的隔离开关操作主轴的前端与操作机构的隔离开关机构输出端相连；隔离开关操作主轴的后端固定在固封极柱的安装板上，固封极柱内部浇注有真空灭弧室静端触头真空灭弧室和真空灭弧室动

端触头。

HXGN（GS400）-12气体绝缘环网柜隔离开关动刀片与隔离刀合闸静触头啮合，接通母线扩展锥与真空灭弧室静端触头。导电回路由母线扩展锥上的隔离刀合闸静触头、隔离开关动刀片、真空灭弧室静端触头、真空灭弧室、软连接、真空灭弧室动端触头、连接导体、电缆连接锥；其动作顺序为：先操作操动机构1隔离开关输出端带动隔离开关操作主轴旋转，继而带动隔离开关动刀片向隔离刀合闸静触头转动，并使其啮合，隔离开关即处于合闸位置；再操作操动机构断路器输出端，继而带动真空灭弧室传动主轴、触头弹簧组件、传动拐臂、真空灭弧室动端螺钉向合闸位置运动；真空灭弧室动端螺钉带动真空灭弧室合闸，接通断路器，工作回路完成。

HXGN（GS400）-12气体绝缘环网柜优势除了绿色环保外还主要体现在以下几个方面：①体积小。采用无SF6气体绝缘保留了气体绝缘开关设备尺寸上的优势，柜体尺寸小，节约占地;②维护量小。高压绝缘不受外界环境的影响，不易老化，用户在现场无需处理气体等，可降低设备的全寿命周期成本;③高模块化。灵活组合，拼接方便;④安全可靠。所有高压元件密封在充气的金属壳体内，金属壳体可靠接地，保证了运行维护人员的安全。

4 应用与发展

HXGN（GS400）-12气体绝缘环网柜，高可靠性免维护的系列化组合型开关设备。它设计思路独特，制造工艺精湛，可以在左右方向任意扩展，也可以按用户要求组成环网单元，适用于12kV电压范围内的配电系统。该产品按照不同的设计方案可以任意排列，完成不同的配电任务。供客户变电站和主变电站接受电能之用。也可直接用于箱式变电站和预装式开闭所变电站。从2014年开始研制环保气体绝缘金属封闭开关设备，环保型气体绝缘金属封闭开关设备不使用SF6 ，不需要气体回收及防护装置，充气简单，不存在有毒电弧分解物，是真正的环保产品。环保型气体绝缘金属封闭开关设备不受大气条件限制，也特别适合于污秽和潮湿环境，是免维护产品。

5 结论

HXGN（GS400）-12气体绝缘环网柜：由于采用了真空灭弧室作为开断电流的元件，不会产生电弧，无爆炸或有害气体产生。隔离开关其自身具有合闸、分闸（隔离）、接地共三个工作位置，这样极大的简化了开关的结构。采用氮气或干燥空气作为绝缘介质，在工作过程中不会产生有害物质，且所有零部件达到使用寿命后均可回收，极大提高产品的环保性，适应环保需求。由于所有带电体均安装在密封的箱体，不会受到如水汽、灰尘等外部环境对环网柜的电气性能的影响。减少了设备的维护、延长了使用寿命。经过型式试验验证，主要性能和参数在同类产品中处于领先水平，召开的由诸多国内著名专家参加的产品鉴定会上，该产品被评定为“国内领先，行业先进”。相信该产品一定会以它独特的优点和优异的性能，在市场上赢得广大用户的信任和青睐