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系统设备。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的二次配电系统。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,在系统正常和缺陷状况下具有对电能分配的操控、维护、测量、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系统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，具有整体小型化、高可靠性、免维护的特征，因为在工厂整体组装后运往现场,现场设备便当,运维本钱低,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年代以来,充气柜的展开经历了不同阶段。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，按用途分为电力配电、变电和工业配电用﹐按内部高压元件安顿办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。柜体资料有铸铝合金，也有钢板卷制。

4充气柜展开进程

充气柜产品始于20世纪80年代初。1980年,日本开发了气压0.2MPa以下84kV柜型充气柜。1982年,西门子公司研发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年代开端研发C-GIS。

高压充气柜的展开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。因为柜式结构具有体积小、占地面积小,维护性能好﹑结构简略等特征，他们后期研发的产品都改为柜式结构。

(2)气体距离削减。前期研发的充气柜分红许多气室,如母线、隔绝开关、断路器等气体距离。因为充气柜具有不受环境影响、可靠性高、免维护等特征,现在C一GIS都只剩1或2个气室。

(3)元件组合化。隔绝开关和接地开关组合成一体成为三工位隔绝接地开关。单个公司产品还将三工位隔绝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，使得设备调试更便当。

(4)主接线办法简略化。国外产品将线路侧隔绝和接地开关撤消，简化了柜体结构，下降了本钱。

(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,动态测量规模增大，可靠性高,本钱下降。

5充气柜展开趋势

充气柜产品的展开趋势是高可靠性、免维护、智能化、低本钱,模块化;现场设备便当、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,需求展开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、耐热性及强度等均超卓的树脂资料。

充气柜智能化是另一个展开方向。经过智能维护操控单元及后台,可以使充气柜智能化,完毕状况监测,建立核算机辅佐维护系统、缺陷确诊系统对高压充气柜工作状况进行在线监测，完毕重要元件例如断路器、隔绝开关和操动组织等有关工作参数的归档记载。对绝缘件老化状况进行在线监测与确诊，建立完善防范事端的维护监控系统。

新产品开发中运用核算机模仿东西对电场、温度场、应力场等进行优化核算，下降研发本钱和研发周期。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,跋涉可靠性,下降本钱。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本钱之比降到1.5:1左右。

依托与世界闻名公司合资或协作,充气柜已具有在国内组装、供货才华，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、环保化要求跋涉,跟着技能更新和跋涉,充气柜气体绝缘开关柜必定向更高的可靠性、智能化、低本钱、模块化、环保型趋势展开。

7结语

充气柜的展开是商场的需求,跟着知识的更新和技能的跋涉,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步在轨道交通和配电网等范畴取得推广运用。