1导语

柜式气体绝缘金属封闭开关设备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,也有配断路器的方案,用于10~35kV的二次配电体系。充气柜通常是充气柜与充气环网柜的总称。

高压充气柜运用GIS的绝缘技能，密封技能将高压元件设备在箱型密封容器内，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,在体系正常和缺陷情况下具有对电能分配的控制、保护、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，具有密封充气的特征。

2充气柜特征与运用场合

高压充气柜的整个高压体系处于彻底密封的情况，不受外界环境条件的影响，缩小了柜体外形尺寸，具有整体小型化、高可靠性、免保护的特征，由于在工厂整体拼装后运往现场,现场设备便利,运维成本低,整个生命周期具有较高的性价比和可靠性。

由于具有以上特征，充气柜是环境条件恶劣区域和污染严峻区域的最佳高压配电设备。其他,在人口布满区域、大型工矿企业、高层建筑等场合，因占地面积、空间绑缚，也需求这种开关设备。

3充气柜的分类

20世纪80时代以来,充气柜的开展履历了不同阶段。充气柜可按电压等级区别，也可按断路器类型分为SF6断路器和真空断路器，按用处分为电力配电、变电和工业配电用﹐按内部高压元件安顿方法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充气柜开展进程

充气柜产品始于20世纪80时代初。1980年,日本开发了气压0.2MPa以下84kV柜型充气柜。1982年,西门子公司研制出配真空断路器的充气柜,选用单项圆筒式结构,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时代开始研制C-GIS。

高压充气柜的开展进程呈现出以下特征:

(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。由于柜式结构具有体积小、占地面积小,保护性能好﹑结构简略等特征，他们后期研制的产品都改为柜式结构。

(2)气体间隔削减。前期研制的充气柜分红许多气室,如母线、阻隔开关、断路器等气体间隔。由于充气柜具有不受环境影响、可靠性高、免保护等特征,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。单个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，使得设备调试更便利。

(4)主接线方法简略化。国外产品将线路侧阻隔和接地开关撤消，简化了柜体结构，下降了成本。

(5)控制、监测、保护、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,动态丈量规模增大，可靠性高,成本下降。

5充气柜开展趋势

充气柜产品的开展趋势是高可靠性、免保护、智能化、低成本,模块化;现场设备便利、不必处理气体;尽可能少用SF6气体。

由于SF6被列为温室效应气体,因而要绑缚运用,开发运用无/少SF6型充气柜。无/少SF6型充气柜用氮气、单调空气等作绝缘介质,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,需求开展带电场控制元件的绝缘子,针对高电压、大容量的要求,研制低介电常数、耐热性及强度等均超卓的树脂材料。

充气柜智能化是另一个开展方向。经过智能保护控制单元及后台,可以使充气柜智能化,结束情况监测,树立核算机辅佐保护体系、缺陷确诊体系对高压充气柜工作情况进行在线监测，结束重要元件例如断路器、阻隔开关和操动机构等有关工作参数的归档记载。对绝缘件老化情况进行在线监测与确诊，树立完善防范事端的保护监控体系。

新产品开发中运用核算机仿照东西对电场、温度场、应力场等进行优化核算，下降研制成本和研制周期。元器件由专业化厂家出产﹐产品总装在流水线上进行，以保证质量,行进可靠性,下降成本。模块化规划及专业化出产可使高压充气柜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,充气柜已具有在国内拼装、供货才干，可提供可靠的产品及售后服务。

在城市轨道交通成功的运用使充气柜技能改善、环保化要求行进,跟着技能更新和行进,充气柜气体绝缘开关柜必定向更高的可靠性、智能化、低成本、模块化、环保型趋势开展。

7结语

充气柜的开展是商场的需求,跟着常识的更新和技能的行进,国内制造企业对充气柜产品知道会越来越深,产品的系列化、智能化,将使充气柜能习气更多用户的运用。环保型智能化充气柜将逐渐在轨道交通和配电网等领域获得推广运用。