固體絕緣環網柜在配網中壓領域的技術現狀分析

張國徽

（江蘇大燁智能電氣股份有限公司，江蘇 南京210000）

電網系統可以通過中壓配電設備加強主配電網與用戶之間的有效聯系。近年來，由于我國逐步加大了對于電網的建設，相應地也使得中壓設備的需求量得到大幅度的增加。因此，廣大使用人員以及相關的制造企業也開始普遍關注起中壓配電技術的發展趨勢以及技術現狀，這也對中壓配電設備的發展提出了更高的要求。

1 現階段固體絕緣環網柜在配網中壓領域的應用現狀

（1）固體絕緣環網柜在城市住宅小區等中得到了廣泛應用。對于中壓環網柜來說，它的核心部分主要有兩個方面：一是負荷開關，二是熔斷器。與此同時，中壓環網柜還具有以下優點，不但具有較為簡單的結構以及狹小的體積，而且中壓環網柜的價格相對低廉。除此之外，中壓環網柜可以有效地提高供電參數，并適當地增強供電的安全性。通過觀察中壓環網柜的發展現狀，可以發現額定電流的最高數值為1250A，一般情況下數值常為630A。對中壓環網柜進行分類，一般可以將其分為兩大類，一類是空氣絕緣，另一類是SF6 氣體絕緣，其主要用途在于進行負荷電流的分合，短路電流的開等，同時還可以起到一定的控制以及保護作用[1]。

（2）真空負荷環網柜可以形成良好的隔離斷口。對于空氣絕緣環網柜來說，它所使用的負荷開關主要有以下四類：第一類是產氣式，第二類是壓氣式，第三類是真空式，第四類則是SF6 負荷開關。相較于空氣絕緣環網柜來說，氣體絕緣環網柜主要是將SF6 負荷開關作為主要的負荷開關。在環網柜中所使用的負荷開關通常以三工位為主，分別是切斷負荷、可靠接地以及隔離電路。而在上述負荷開關中可以實現三工位有以下三類，一是產氣式，二是壓氣式，三是SF6 式。

（3）環網柜實際應用方案得到了進一步完善。一般情況下，環網柜主要以體積較小的外形為主，大部分的體積尺寸較小。由于這一特性，使得高壓開關通常采取的負荷開關多是結構相對簡單，并且配備有高壓熔斷器的負荷開關。對于環網柜來說，它在進行正常電流的操作時主要借助于負荷開關來進行，并使用熔斷器進行短路電流的有效切除，通過將這二者進行有效結合，可最大化地進行斷路器的替代。在進行斷路器的替代時，只能在一定容量范圍內進行。隨著我國信息技術的快速發展，配網以及自動化得到了很大程度的發展，斷路器逐步實現了小型化發展，斷路器也被廣泛應用到環網柜中。良好的環網柜一般可以滿足以下工作：分別是維持正常運行、進行操作的有效維護以及進行主回路驗電等[2]。

2 固體絕緣環網柜的發展趨勢以及技術特點闡述

（1）固體絕緣環網柜的發展趨勢。SF6 氣體的電器設備在未來會減少使用，由于近年來我國配電網得到了迅速的發展，其技術裝備水平也得到了較大的提高。在中壓環網柜中，SF6 氣體得到了較為廣泛的應用。從我國當前發展狀況來看，SF6 氣體是綜合性能最好的氣體。近年來，我國人民的環保意識逐步提高，并開始意識到對于自然環境的保護。將SF6氣體廣泛應用到環網柜中，必然會對我國的生態環境造成一定程度的破壞，甚至還會影響到人們的身體健康。基于當前環保層面來看，高壓電器制造行業的發展方向主要為減少使用SF6 氣體的電器設備。而這一發展趨勢，不管是我國的制造商，還是外國的制造商均預測到了這一點，并相繼進行了固體絕緣環網柜產品的有效開發[3]。

（2）固封極柱技術得到了有效應用。固體絕緣指的是主絕緣體一般使用的材料為環氧樹脂材料，而真空介質主要采用的是滅弧介質。為了有效地達到分、合負荷電流等功能，需要需要進行對機構的運動情況進行操動，并最大限度地達到對供配電系統的有效控制，進一步保護機械設備的安全性以及操作人員的人身安全。通過進行固體絕緣的使用，可以有效縮短開關柜內部相間以及對地的安全絕緣距離，并使空氣絕緣的距離得到縮短，使其數值從125mm 縮短至幾個毫米。如果不進行SF6 氣體的使用，體積會發生一定的變化，與之前的C—GIS相比，現在的體積更加小型化。與此同時，使用結構相對簡單的操動機構，可以有效地減少機構部分的零件個數，使得機械設備的可靠性大大增加[4]。

（3）固體絕緣環網柜的技術特點。該產品的主要競爭有以下兩種，一是采用SF6 開關的空氣絕緣環網柜，二是SF6 氣體絕緣環網柜。將環保要求除外對以上兩種產品進行對比可以發現固體絕緣的優點主要體現在以下方面：第一，外殼構造相對簡單，固體絕緣環網柜由于取消了壓力氣箱部件，并同時取消了壓力表、充氣閥門等有關氣體的零部件，這使得環網柜的可靠性大大增加，減少了后期的維護成本，從而使得開關額定運行工況有效提高。第二，在回路開關中，主開關配備隔離部件，并且斷口可以有效地看出，并且可以使得電網安全運行規程的有關要求得到最大化的滿足。第三，通過了解固體絕緣環網柜的應用情況，可以發現這一設備在寒冷以及高溫地區得到了較為廣泛的應用，說明固體絕緣環網柜對于環境的要求較小。固體絕緣柜的外絕緣主要采用的材料有兩種，一種是環氧樹脂套筒，另一種是絕緣筒。通過這兩種材料的使用，有效地降低了SF6 氣體在寒冷地區發生的液化冷縮現象，也減少了由于高溫地區發生膨脹所產生的不利影響[5]。

3 結 語

綜上所述，基于我國目前固體絕緣環網柜的發展現狀來看，固體絕緣環網柜技術更加完善，它彌補了空氣絕緣以及氣體絕緣環網柜所存在的缺陷，并且可以應用到特殊的場合之中，比如具有較高海拔的地區以及污穢較嚴重的地區。通過進行固體絕緣環網柜的使用，可以有效地推動我國電網系統的發展，從而促進我國社會經濟的可持續發展。