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充氣柜的開發技術和制造基礎

1技術基礎

(1)真空斷路器可靠性的進步為將真空斷路器密封在SF6氣體中提供了條件。

(2)對SF6氣體的研究得出進步氣體壓力對不均勻電場耐受電壓的進步沒有太大效果。由此標明可按接近大氣壓的充氣壓力設計，有利于處理密封殼體的強度.剛度、密封性等問題。

(3)同等壓力下SF6氣體的分子量大、黏度小，故對流傳熱比一般氣體更為有用。只要選用一些散熱辦法，如降低導體損耗、降低渦流損耗、進步輻射率、增大散熱面積、選用冷卻技術等，就可處理溫升問題。

(4)跟著計算機技術的開展，簡單實現開關柜的智能化。

2制造基礎

(1)殼體焊接是密封箱體制造的關鍵工藝。國外先進的激光焊接已大量引進，使殼體焊接工藝得以處理。

(2)為確保產品的密封性、電場均勻性、零部件的方位精度和尺度精度，需求選用先進的數控加工設備。我國近些年加工數控化水平有了長足進步，數控機床擁有量已顯著增加。激光切割技術也得到了廣泛應用。

(3)框體的飯金工藝近幾年來已有長足進步，GZS1組裝式開關柜選用敷鋁鋅板制作，不僅省去了表面處理工序，并且成型性，定型性和沖剪性都非常好。用敷鋁鋅板制作的開關柜，選用多重折彎工藝，使2mm的板材具有4mm角鋼的強度;用拉鉚工藝處理板料的銜接。

國外主要產品

目前國外出產充氣柜的廠家有ABB、西門子、東芝、三菱、AEG、SE(瑞士)，MG(意大利)、Alstom。下面介紹ABB和西門子的代表產品。

1西門子公司NXPLUS型充氣柜

NXPLUS型C-充氣柜是西門子公司1998年推出的，如圖1所示。它將充氣柜概念與常規固定式開關

柜概念在現代絕緣技能、加工技能、數字技能基礎上有機地結合，充分利用了SF6良好的絕緣功能和充分發揮了空氣絕緣固定式開關框的靈活性。選用多樣化的模塊化結構，可拼接成各種單母線主接線計劃。可根據需要將氣室劃分成二氣室或三氣室，各氣室之間用標準的固體絕緣連接器連接，連接器外面根據需要可裝置穿心式電流互感器。固體絕緣連接器模塊還作為柜與柜之間的母線連接。母線室裝有一個滾動閘刀式三工位阻隔開關。所有充氣外殼由不銹鋼板焊接。電壓等級24kV，40.5kV。SF6氣體額外壓力為0.O5MPa(20℃表壓)，額外電流2500A，額外短路開斷電流31.5kA;外形尺寸為寬600mm×高2450mm×深1600mm。一體小型化真空斷路器水平臥式擺放，功能穩定、可靠、免維護。三工位阻隔開關為滾動閘刀式，沿柜深方向布置，由絕緣連桿完成三相聯動，并完成三個工位。

氣室分為母線氣室和斷路器氣室。母線氣室裝有三工位阻隔開關。斷路器氣室除裝有斷路器外，還裝有外錐式電纜插接件，并帶有外錐式電壓互感器連接插座，電纜在柜體下方前部出線。母線氣室和斷路器氣室間可裝置電流互感器，外錐式電纜插接件處也可裝置電流互感器。各氣室都是由不銹鋼板焊接而成，均裝防爆安全膜。數字式操控器裝置于面板上，可編程、顯示、操控，用于操控和保護。多條電纜并聯，柜體下方出線。

2ABB公司ZX2型充氣柜

ZX2型中壓充氣柜是新一代智能化高新技術產品，如圖2所示。單母線為二氣室，雙母線為三氣室。雙母線時母線前后擺放。各母線氣室裝有一個直動式三工位隔離開關。所有充氣外殼由不銹鋼板焊接。各部件、元件標準化，數量少，組合便利。母線氣室與斷路器氣室間用氣隔絕緣子銜接。柜與柜之間用復合絕緣母線銜接器銜接。電壓等級12~36kV，額定電流2500A，額定短路開斷電流31.5kA;充氣壓力為0.02MPa(表壓);柜體外形尺寸為寬600mm×高2300×深1710mm。1250A以上柜寬800mm。

一體小型化真空斷路器水平臥式擺放，性能穩定、牢靠、免維護。配有光纖位置傳感器，與密封蓋板一同作為一個部件獨立安裝、調試。

三工位隔離開關為直動式，圓形導電桿，絕緣絲杠滾動使導電桿直動完成三個工位。氣隔絕緣子既作支撐絕緣子又做絕緣套管。零件數量很少，電場散布均勻。配有光纖位置傳感器，完成位置信號的傳輸與切換。

使用電流/電壓組合式傳感器，體積大大縮小，本錢下降。可時間精確地對系統的參數進行監測，并依據狀況信息在需求維護時可提供必要的信息和提示，減少了維護本錢，增強了系統的牢靠性。

智能型二次系統。控制和保護單元自身執行所有開關操作和實行任何方式的誤操作的聯鎖。可顯示所有設備的狀況和測定值。