SF6全絕緣充氣環(huán)網(wǎng)柜的技術問題淺析

姚堯 薛陽艷 楊加興

湖南平高開關有限公司 湖南長沙 410006

1 概述

目前，淘汰了很多老式的空氣絕緣柜，普遍使用全絕緣全密封的SF6環(huán)網(wǎng)柜，實際應用中，SF6環(huán)網(wǎng)柜性能優(yōu)良，運行安全可靠，不需要充氣和維護，應用廣泛，如施耐德RM6、西門子8DJ20等。但是，在實際應用中還存在一些問題。第一，組合不夠靈活，只能從廠家提供的方案中進行選擇，很難滿足用戶的不同需要；第二，電房設備無法實現(xiàn)擴展；第三，電纜頭等專用配件成本較高；第四，對安裝要求嚴格，如果安全技術水平不足，很難取得理想的應用效果。全充氣環(huán)網(wǎng)柜組合不夠靈活，半充氣SF6環(huán)網(wǎng)柜在配單網(wǎng)中有廣泛應用。半充氣環(huán)網(wǎng)柜有單元獨立氣包，擴展和更換較為方便。隨著國內(nèi)生產(chǎn)廠家在SF6負荷關鍵技術方面逐漸掌握，很多國產(chǎn)SF6環(huán)網(wǎng)柜質(zhì)量和數(shù)量明顯改善。但是，當前10kV、20kVSF6環(huán)網(wǎng)柜市場，還以ABB、施耐德等為主。

2 SF6全絕緣充氣環(huán)網(wǎng)柜具備戶外運行的基本特征

（1）低溫環(huán)網(wǎng)柜的內(nèi)殼采用全密封，完全絕緣的全屏蔽結(jié)構(gòu)，帶有操作機構(gòu)，防止機構(gòu)因低溫冷凝和凍結(jié)而固定。（2）零件，電機及其他零件均采用耐低溫-55℃的潤滑材料制成，確保在低溫下可靠運行；（3）輔助開關和觸點是控制信號（5）低溫環(huán)柜內(nèi)殼體為6殼體，由毫米厚的鍋爐鋼制成，機械強度高，低溫下難以變形，（6）低溫耐腐蝕密封圈。（8）低溫操作輔助部件，如保護，控制器，輔助開關等。（8）電纜狀況，（9）低溫操作電纜附件，（10）外殼材料溫度變化至-55°C軟化。

環(huán)網(wǎng)柜分為很多種，一般按照絕緣類型可以分為空氣絕緣環(huán)網(wǎng)柜和SF6絕緣環(huán)網(wǎng)柜兩種。1）設備可見斷口，能夠準確快速地確認開關分合位置，保證配網(wǎng)運維人員操作與維修工作人員的生命安全。2）環(huán)網(wǎng)柜可采用全密封、全絕緣結(jié)構(gòu)，甚至能夠適應任何戶外環(huán)境。3）環(huán)網(wǎng)柜內(nèi)各部件排列緊湊，因而環(huán)網(wǎng)柜較其他電氣設備部件而言，體積較小，重量輕，所占用的面積也不大，非常有利于提高土地使用效率。

3 SF6全絕緣充氣環(huán)網(wǎng)柜的技術問題及對策

3.1 環(huán)網(wǎng)柜的故障預防

為了改善環(huán)柜或環(huán)網(wǎng)柜中電纜柜的運行環(huán)境，請使用自然通風或安裝除濕機。目前，防止水分進入環(huán)網(wǎng)柜的更有效方法是將耐火材料密封在電纜室的底部。這可以防止潮濕空氣和防止小動物的功能。室內(nèi)環(huán)網(wǎng)柜可以通過除濕機除濕，室外電纜分支箱可以適當增加基礎高度和一定數(shù)量的基礎周邊，以利于電纜溝中的水分釋放放置散熱孔。

除了設備本身的質(zhì)量，正確安裝絕緣工作，爭取在環(huán)柜做大多數(shù)故障絕緣事故，環(huán)柜安裝過程也影響嚴重的絕緣性能。首先，我們必須嚴格管理設備和材料的質(zhì)量，我們需要做好管理電纜終端制造技術和電纜配件安裝過程和日常管理的工作。為了嚴格遵守制造相關的工藝要求，檢驗和審批人員必須嚴格檢查和批準，以避免電纜頭病的操作。相關的操作和維護人員還必須遵守安全程序和護理設備。

3.2 環(huán)網(wǎng)柜的故障處理

當前對環(huán)網(wǎng)柜因絕緣損壞而導致的故障處理方法較為粗獷。一般按環(huán)網(wǎng)柜接線柱的絕緣損壞情況進行處理。對于輕度的放電灼傷痕跡采用簡單打磨后更換電纜終端頭附件來修復設備；對于電痕化較為嚴重甚至環(huán)氧樹脂接線柱完全擊穿的情況，則是利用環(huán)網(wǎng)柜的預留備用柜，更換電纜T接點，以實現(xiàn)配網(wǎng)快速復電，來減少停電時戶數(shù)保障供電可靠性。對于柜體爆炸或者柜體損壞后無備用柜可用的情況，只能進行環(huán)網(wǎng)柜的整體更換或返廠維修，這便對配網(wǎng)供電造成較大的影響。對于重要用戶則必須進行旁路供電或使用應急發(fā)電車，使電網(wǎng)的運行成本大大增加，嚴重影響電網(wǎng)穩(wěn)定和發(fā)展。因此對于環(huán)網(wǎng)柜的故障搶修工作來說，在現(xiàn)場及時高效處理顯得相當重要，實現(xiàn)環(huán)網(wǎng)柜接線柱的絕緣修復以及環(huán)網(wǎng)柜絕緣構(gòu)件的快速更換，都將是縮短環(huán)網(wǎng)柜搶修工作時長和停電時長的最有效途徑。

3.3 耐受內(nèi)部燃弧故障

電弧與周圍空氣劇烈反應，導致溫度和氣壓升高，因此不利的控制將對周圍的人和周圍環(huán)境造成傷害。內(nèi)環(huán)電弧故障試驗應分別對環(huán)網(wǎng)箱的風箱（配電室）和電纜室進行。內(nèi)部電弧故障測試必須滿足以下要求：

（1）開閉裝置的蓋子和門沒有打開，變形在允許的范圍內(nèi)，（2）外殼沒有破裂，小的物品60克或更多不排出，（3）電弧打開/關閉（4）水平和垂直指示器在高溫氣體的影響下不會點燃；（5）外殼不會它仍然必須連接到接地點。

3.4 額定短路開斷電流

復合器件的額定短路開斷電流取決于所選的熔斷器。（1）保險絲的額定短路開斷電流應等于或高于安裝在配電系統(tǒng)中的復合設備的最大預期故障電流水平。（2）所選保險絲的額定短路開斷電流應合理地等于復合電氣負荷開關的額定短路容差。（3）在復合電器上安裝相同類型和相同規(guī)格的三相保險絲會對產(chǎn)品的切斷性能產(chǎn)生不利影響。（4）必須正確安裝保險絲，以便在適當?shù)臅r候跳出保險絲銷，并使負載開關斷開裝置可靠地運行。（5）必須更換所有三相保險絲，除非在復合設備中的單相或兩相保險絲啟動后沒有電流流過保險絲。