充气柜的开发技术和制造基础

1技术基础

(1)真空断路器可靠性的进步为将真空断路器密封在SF6气体中提供了条件。

(2)对SF6气体的研究得出进步气体压力对不均匀电场耐受电压的进步没有太大效果。由此标明可按接近大气压的充气压力设计，有利于处理密封壳体的强度.刚度、密封性等问题。

(3)同等压力下SF6气体的分子量大、黏度小，故对流传热比一般气体更为有用。只要选用一些散热办法，如降低导体损耗、降低涡流损耗、进步辐射率、增大散热面积、选用冷却技术等，就可处理温升问题。

(4)跟着计算机技术的开展，简单实现开关柜的智能化。

2制造基础

(1)壳体焊接是密封箱体制造的关键工艺。国外先进的激光焊接已大量引进，使壳体焊接工艺得以处理。

(2)为确保产品的密封性、电场均匀性、零部件的方位精度和尺度精度，需求选用先进的数控加工设备。我国近些年加工数控化水平有了长足进步，数控机床拥有量已显着增加。激光切割技术也得到了广泛应用。

(3)框体的饭金工艺近几年来已有长足进步，GZS1组装式开关柜选用敷铝锌板制作，不仅省去了表面处理工序，并且成型性，定型性和冲剪性都非常好。用敷铝锌板制作的开关柜，选用多重折弯工艺，使2mm的板材具有4mm角钢的强度;用拉铆工艺处理板料的衔接。

国外主要产品

目前国外出产充气柜的厂家有ABB、西门子、东芝、三菱、AEG、SE(瑞士)，MG(意大利)、Alstom。下面介绍ABB和西门子的代表产品。

1西门子公司NXPLUS型充气柜

NXPLUS型C-充气柜是西门子公司1998年推出的，如图1所示。它将充气柜概念与常规固定式开关

柜概念在现代绝缘技能、加工技能、数字技能基础上有机地结合，充分利用了SF6良好的绝缘功能和充分发挥了空气绝缘固定式开关框的灵活性。选用多样化的模块化结构，可拼接成各种单母线主接线计划。可根据需要将气室划分成二气室或三气室，各气室之间用标准的固体绝缘连接器连接，连接器外面根据需要可装置穿心式电流互感器。固体绝缘连接器模块还作为柜与柜之间的母线连接。母线室装有一个滚动闸刀式三工位阻隔开关。所有充气外壳由不锈钢板焊接。电压等级24kV，40.5kV。SF6气体额外压力为0.O5MPa(20℃表压)，额外电流2500A，额外短路开断电流31.5kA;外形尺寸为宽600mm×高2450mm×深1600mm。一体小型化真空断路器水平卧式摆放，功能稳定、可靠、免维护。三工位阻隔开关为滚动闸刀式，沿柜深方向布置，由绝缘连杆完成三相联动，并完成三个工位。

气室分为母线气室和断路器气室。母线气室装有三工位阻隔开关。断路器气室除装有断路器外，还装有外锥式电缆插接件，并带有外锥式电压互感器连接插座，电缆在柜体下方前部出线。母线气室和断路器气室间可装置电流互感器，外锥式电缆插接件处也可装置电流互感器。各气室都是由不锈钢板焊接而成，均装防爆安全膜。数字式操控器装置于面板上，可编程、显示、操控，用于操控和保护。多条电缆并联，柜体下方出线。

2ABB公司ZX2型充气柜

ZX2型中压充气柜是新一代智能化高新技术产品，如图2所示。单母线为二气室，双母线为三气室。双母线时母线前后摆放。各母线气室装有一个直动式三工位隔离开关。所有充气外壳由不锈钢板焊接。各部件、元件标准化，数量少，组合便利。母线气室与断路器气室间用气隔绝缘子衔接。柜与柜之间用复合绝缘母线衔接器衔接。电压等级12~36kV，额定电流2500A，额定短路开断电流31.5kA;充气压力为0.02MPa(表压);柜体外形尺寸为宽600mm×高2300×深1710mm。1250A以上柜宽800mm。

一体小型化真空断路器水平卧式摆放，性能稳定、牢靠、免维护。配有光纤位置传感器，与密封盖板一同作为一个部件独立安装、调试。

三工位隔离开关为直动式，圆形导电杆，绝缘丝杠滚动使导电杆直动完成三个工位。气隔绝缘子既作支撑绝缘子又做绝缘套管。零件数量很少，电场散布均匀。配有光纤位置传感器，完成位置信号的传输与切换。

使用电流/电压组合式传感器，体积大大缩小，本钱下降。可时间精确地对系统的参数进行监测，并依据状况信息在需求维护时可提供必要的信息和提示，减少了维护本钱，增强了系统的牢靠性。

智能型二次系统。控制和保护单元自身执行所有开关操作和实行任何方式的误操作的联锁。可显示所有设备的状况和测定值。