1环网柜概述

充气式环网柜是配电系统中的主要设备，其稳定性与可靠性直接关系到电力系统的安全、稳定运行。充气式环网柜以体积小、安全可靠等优点被更多的用户所认可。充气式环网柜把多回路灭弧室、母线进出线等部件密封在单一的气箱中，气箱为绝缘气体SF。气体提供一个密闭的容器，保证了产品长期稳定可靠的工作。气箱的设计和制造在机械强度、气密性.表面耐腐蚀性等方面都有很高要求。

环网柜壳体形状不同有箱式和筒式之分。由于箱式结构有利于实现进出线.配电方案的实施，但是箱式在承受压力的局限性，使箱体不能够承受太高的压力。下面介绍一种环网柜气箱的设计方法。与气箱设计有关的环网柜额定参数见表1。

2材料选取

环网柜焊接气箱常用材料主要有20g钢板、不锈钢板(1Cr18Ni9Ti)、防锈铝板(5A05，5052)等。其性能对比见表2。

不锈钢气箱虽然价格较高，在同等强度下需采用薄板上焊接加强筋的方法达到了同样的经济效果。另一方面由于我公司不锈钢气箱焊接设备齐全、工艺已成熟，材料规格齐全，不锈钢具有优易的防腐能力，无需表面防腐处理，无涡流损耗，相比其它两种材料具有较大优势。综合以上各种因素，气箱采用不锈钢板进行焊接。

3主要尺寸设计及计算

图1所示为环网柜焊接气箱的典型结构，主要由进出线、操作孔、观察孔、加强筋、固定块等组成。与本体性能比较密切的关键尺寸主要有:气箱内腔尺寸L1×W1xH1、壁厚61。

3.1气箱尺寸的确定(L1xW1xH1)

3.1.1确定雷电冲击的击穿场强:确定高压带电体对地最小间隙。

《高压断路器原理和应用》和《高电压绝缘技术》中，SF6气体间隙的工程击穿场强下限值为:

六氟化硫环网柜最低功能气体压力为0.05MPa，因此，负极性雷电冲击的击穿场强为:

E，=75x(10x0.15)0.75=10.1kV/mm

3.1.2确定高压带电体对地最小间隙:

高压带电体对地最小间隙处在支撑绝缘子上，通过计算支撑绝缘子的电场如图2，满足电场要求，最终确定对地最小间隙。依据最小间隙准则确定气箱外形尺寸(L1xW1xH1)。

3.2气箱壁厚的确定

箱壁厚度满足材料的许应应力要求及气箱允许变形量要求。通过软件分析计算后得到气箱的应力分布(见图3)及箱体形变(见图4)，最终找到气箱壁厚。

4制造工艺

焊接气箱的制造工艺比较复杂，典型过程依次是:激光切割下料，数控折弯机折弯，焊上加强筋。拼装成气箱后采用数控激光焊接成型，着色探伤，密封面磨光。

5总结

在气箱的设计过程中，除了要使气箱满足环网柜的技术要求，还应综合考虑其经济性及加工单位的设备、技术、工艺特点，得出最合理的设计方案。