1引言

柜式气体绝缘金属封闭开关设备(CubicalGasInsulatedSwitchgear),简称C-GIS,是一种以断路器为主开关,用于10~35kV或更高电压等级的一次配电体系设备。充气环网柜以负荷开关为主开关,也有配断路器的计划,用于10~35kV的二次配电体系。充气柜通常是C-GIS与充气环网柜的总称。

充气柜运用GIS的绝缘技能.密封技能将高压元件安装在箱型密封容器内，并充入略高于大气压力的绝缘气体，运用现代先进的加工工艺制成成套系列化产品,在体系正常和毛病状况下具有对电能分配的操控、维护、丈量、监督和通讯功用。相对于传统非密闭的移开式空气绝缘开关柜，具有密封充气的特色。

2充气柜特色与运用场合

充气柜的整个高压体系处于完全密封的状况，不受外界环境条件的影响，缩小了柜体外形尺寸，具有全体小型化、高可靠性、免维护的特色，因为在工厂全体拼装后运往现场,现场安装便利,运维成本低,整个生命周期具有较高的性价比和可靠性。

因为具有以上特色，充气柜是环境条件恶劣区域和污染严重区域的最佳中压配电设备。另外,在人口密集区域、大型工矿企业、高层建筑等场合，因占地面积、空间限制，也需求这种开关设备。

3充气柜的分类

20世纪80时代以来,充气柜的开展阅历了不同阶段。充气柜可按电压等级划分，也可按断路器类型分为SF6断路器和真空断路器，按用途分为电力配电、变电和工业配电用﹐按内部高压元件布置方式分为有隔板与无隔板﹐按结构分为箱式和圆筒式。圆简式很像高压GIS,箱式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。

4充气柜开展历程

C-GIS产品始于20世纪80时代初。1980年,日本开发了气压0.2MPa以下84kV柜型C-GIS。1982年,西门子公司研发出配真空断路器的C-GIS,采用单项圆筒式结构,很像高压GIS。随后其它公司也推出了自己的产品。我国于20世纪90时代开始研发C一GIS。

中压C-GIS的开展过程呈现出以下特色:

(1)箱体从圆筒型转向柜型。西门子、三菱、AEG等公司前期产品为圆筒形。因为柜式结构具有体积小、占地面积小,维护性能好﹑结构简单等特色，他们后期研发的产品都改为柜式结构。

(2)气体距离削减。前期研发的C-GIS分红很多气室,如母线、阻隔开关、断路器等气体距离。因为C-GIS具有不受环境影响、可靠性高、免维护等特色,现在C一GIS都只剩1或2个气室。

(3)元件组合化。阻隔开关和接地开关组合成一体成为三工位阻隔接地开关。个别公司产品还将三工位阻隔开关同断路器组合成一体,电压互感器、电流互感器组成一体，使得安装调试更便利。

(4)主接线方式简单化。国外产品将线路侧阻隔和接地开关取消，简化了柜体结构，下降了成本。

(5)操控、监测、维护、确诊智能化。将传统的电磁式电压互感器、电流互感器改为新型传感器，使得元器件体积减小,动态丈量范围增大，可靠性高,成本下降。

5充气柜开展趋势

C-GIS产品的开展趋势是高可靠性、免维护、智能化、低成本,模块化;现场安装便利、不必处理气体;尽可能少用

SF6气体。

因为SF6被列为温室效应气体,因而要限制运用,开发使用无/少SF6型C-GIS。无/少SF6型C-GIS用氮气、枯燥空气等作绝缘介质,已有10kV、24kV充压缩空气或氮气的产品投运，更高电压等级的产品有待开发。

元器件方面,需求开展带电场操控元件的绝缘子,针对高电压、大容量的要求,研发低介电常数、耐热性及强度等均良好的树脂材料。

C-GIS智能化是另一个开展方向。经过智能维护操控单元及后台,可以使C-GIS智能化,实现状况监测,树立计算机辅助维护体系、毛病确诊体系对中压C-GIS运转状况进行在线监测，实现重要元件例如断路器、阻隔开关和操动机构等有关运转参数的归档记载。对绝缘件老化状况进行在线监测与确诊，树立完善预防事故的维护监控体系。

新产品开发中使用计算机模拟工具对电场、温度场、应力场等进行优化计算，下降研发成本和研发周期。元器件由专业化厂家生产﹐产品总装在流水线上进行，以保证质量,提高可靠性,下降成本。模块化设计及专业化生产可使中压C-GIS与空气绝缘开关柜成本之比降到1.5:1左右。

依托与国际闻名公司合资或协作,C-GIS已具备在国内拼装、供货才能，可提供可靠的产品及售后服务。

在城市轨道交通成功的使用使C-GIS技能改进、环保化要求提高,跟着技能更新和前进,C-GIS气体绝缘开关柜必然向更高的可靠性、智能化、低成本、模块化、环保型趋势开展。

7结语

充气柜的开展是市场的需求,跟着知识的更新和技能的前进,国内制作企业对C-GIS产品知道会越来越深,产品的系列化、智能化,将使充气柜能适应更多用户的运用。环保型智能化充气柜将逐步在轨道交通和配电网等领域取得推广使用。