高压气体绝缘金属封闭开关设备的发展

    摘要：由于高压气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)具有占地面积小、不受外界环境条件影响、可靠性高等优点，在我国电网建设中受到用户的青睐。该文论述了GIS技术的进步，介绍中国名牌GIS产品和生产量大的126～145kV的GIS的改进情况。

    关键词：GIS；三相共筒式；复合化

    中图分类号：TM591文献标所谓充气柜（C-GIS），是将高压元件诸如母线、断路器、隔离开关、互感器、电力电缆等封闭在充有较低压力（一般为0.02～0.05MPa）气体的壳体内。充气柜具有很多优势，其最大的优势是不受外界环境的影响，如凝露、污秽、小动物及化学物质等。另一个优势是因为使用压缩气体绝缘，如SF6、N2、SF6／N2混合气体和干压空气，可大大缩小柜体的外形尺寸，有利于向小型化发展，还有一个优势是充气柜配用性能良好的无油开关，特别是免维护的真空开关，大大减少了维护和维修工作量。

    4.1充气柜的使用场合

    充气柜特别适合用于可靠性要求高且占地面积和空间受限制的场合，如城市电网建设、城市地铁、轻轨、高层建筑、大型工矿企业，以及特殊使用场合，如温度变化大和高湿环境(如湿热带地区)、高温及低温地区(如沙漠地区和南北两极区）、环境中含有自然物质（沿海的盐雾、工业粉尘）或化学性腐蚀物质（化工厂、炼油厂）的地方，还有地震区、有震动的场合、高原地区及安装受限的狭窄地方等。

    大都市的供电有集成化、自动化、地下化和小型化的发展趋势，这就为气体绝缘开关设备提供了良好的发展机遇，以上海为例，集成化、紧凑化、模块化设备在上海将有广阔的应用前景。上海变电站的220kV和110kV开关设备今后将都以GIS为主；35kV则以金属铠装移开式开关柜和C-GIS共存；10kV除了现有中置式金属铠装移开式开关柜以外，将逐步采用全封闭的SF6充气环网柜为主。来源:hvsi.cn

    上海电力建设走在前头，它对中高压开关设备的选用，对其他城市和地区有示范作用。上海大力采用GIS、C-GIS和SF6RMU（环网柜），必将促使SF6绝缘开关设备更大的发展。

    4.2充气柜的结构

    充气柜现有的两种外形上差异很大的结构形式：一种为圆筒形结构，另一种为柜式结构。前者很像高压GIS，后者却很像一般金属封闭开关柜。

    圆筒式充气柜有三相共筒式和分相式两种结构。柜体材料有铸铝合金，也有钢板卷制。

    充气柜的柜式结构，也有各种形式，其主要区别在于：第一，气室的设置，有三气室、二气室和单气室。第二，一次回路中母线、三工位开关和真空断路器的排布方式，大致可分为三类：上中下布置；下中上布置；后中前布置。以上中下布置居多。关于气室的设置，现多为单气室和二气室。单气室结构简单，制造容易，成本低，但气室内元件在一起，容易相互影响，可靠性差些。多气室结构复杂，制造难度大，成本高，但模块更换容易，可免除多元件相互影响，安全性高。

    充气柜有12kV级和40.5kV级，但40.5kV级最能体现充气柜的优势，因此国内外制造商的充气柜并不是都从12kV到40.5kV成系列，多数厂商开发充气柜从40.5kV电压等级做起，并不延伸到12kV等级产品。

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