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發布時間：2021-06-11 10:15:30
1引言
柜式氣體絕緣金屬封閉開關設備(CubicalGasInsulatedSwitchgear),簡稱C-GIS,是一種以斷路器為主開關,用于10~35kV或更高電壓等級的一次配電體系設備。充氣環網柜以負荷開關為主開關,也有配斷路器的計劃,用于10~35kV的二次配電體系。充氣柜通常是C-GIS與充氣環網柜的總稱。
充氣柜運用GIS的絕緣技能.密封技能將高壓元件安裝在箱型密封容器內，并充入略高于大氣壓力的絕緣氣體，運用現代先進的加工工藝制成成套系列化產品,在體系正常和毛病狀況下具有對電能分配的操控、維護、丈量、監督和通訊功用。相對于傳統非密閉的移開式空氣絕緣開關柜，具有密封充氣的特色。
2充氣柜特色與運用場合
充氣柜的整個高壓體系處于完全密封的狀況，不受外界環境條件的影響，縮小了柜體外形尺寸，具有全體小型化、高可靠性、免維護的特色，因為在工廠全體拼裝后運往現場,現場安裝便利,運維成本低,整個生命周期具有較高的性價比和可靠性。
因為具有以上特色，充氣柜是環境條件惡劣區域和污染嚴重區域的最佳中壓配電設備。另外,在人口密集區域、大型工礦企業、高層建筑等場合，因占地面積、空間限制，也需求這種開關設備。
3充氣柜的分類
20世紀80時代以來,充氣柜的開展閱歷了不同階段。充氣柜可按電壓等級劃分，也可按斷路器類型分為SF6斷路器和真空斷路器，按用途分為電力配電、變電和工業配電用﹐按內部高壓元件布置方式分為有隔板與無隔板﹐按結構分為箱式和圓筒式。圓簡式很像高壓GIS,箱式卻很像一般金屬封閉開關柜。圓筒式充氣柜有三相共筒式和分相式兩種結構。柜體材料有鑄鋁合金，也有鋼板卷制。
4充氣柜開展歷程
C-GIS產品始于20世紀80時代初。1980年,日本開發了氣壓0.2MPa以下84kV柜型C-GIS。1982年,西門子公司研發出配真空斷路器的C-GIS,采用單項圓筒式結構,很像高壓GIS。隨后其它公司也推出了自己的產品。我國于20世紀90時代開始研發C一GIS。
中壓C-GIS的開展過程呈現出以下特色:
(1)箱體從圓筒型轉向柜型。西門子、三菱、AEG等公司前期產品為圓筒形。因為柜式結構具有體積小、占地面積小,維護性能好﹑結構簡單等特色，他們后期研發的產品都改為柜式結構。
(2)氣體距離削減。前期研發的C-GIS分紅很多氣室,如母線、阻隔開關、斷路器等氣體距離。因為C-GIS具有不受環境影響、可靠性高、免維護等特色,現在C一GIS都只剩1或2個氣室。
(3)元件組合化。阻隔開關和接地開關組合成一體成為三工位阻隔接地開關。個別公司產品還將三工位阻隔開關同斷路器組合成一體,電壓互感器、電流互感器組成一體，使得安裝調試更便利。
(4)主接線方式簡單化。國外產品將線路側阻隔和接地開關取消，簡化了柜體結構，下降了成本。
(5)操控、監測、維護、確診智能化。將傳統的電磁式電壓互感器、電流互感器改為新型傳感器，使得元器件體積減小,動態丈量范圍增大，可靠性高,成本下降。
5充氣柜開展趨勢
C-GIS產品的開展趨勢是高可靠性、免維護、智能化、低成本,模塊化;現場安裝便利、不必處理氣體;盡可能少用
SF6氣體。
因為SF6被列為溫室效應氣體,因而要限制運用,開發使用無/少SF6型C-GIS。無/少SF6型C-GIS用氮氣、枯燥空氣等作絕緣介質,已有10kV、24kV充壓縮空氣或氮氣的產品投運，更高電壓等級的產品有待開發。
元器件方面,需求開展帶電場操控元件的絕緣子,針對高電壓、大容量的要求,研發低介電常數、耐熱性及強度等均良好的樹脂材料。
C-GIS智能化是另一個開展方向。經過智能維護操控單元及后臺,可以使C-GIS智能化,實現狀況監測,樹立計算機輔助維護體系、毛病確診體系對中壓C-GIS運轉狀況進行在線監測，實現重要元件例如斷路器、阻隔開關和操動機構等有關運轉參數的歸檔記載。對絕緣件老化狀況進行在線監測與確診，樹立完善預防事故的維護監控體系。
新產品開發中使用計算機模擬工具對電場、溫度場、應力場等進行優化計算，下降研發成本和研發周期。元器件由專業化廠家生產﹐產品總裝在流水線上進行，以保證質量,提高可靠性,下降成本。模塊化設計及專業化生產可使中壓C-GIS與空氣絕緣開關柜成本之比降到1.5:1左右。
依托與國際聞名公司合資或協作,C-GIS已具備在國內拼裝、供貨才能，可提供可靠的產品及售后服務。
在城市軌道交通成功的使用使C-GIS技能改進、環保化要求提高,跟著技能更新和前進,C-GIS氣體絕緣開關柜必然向更高的可靠性、智能化、低成本、模塊化、環保型趨勢開展。
7結語
充氣柜的開展是市場的需求,跟著知識的更新和技能的前進,國內制作企業對C-GIS產品知道會越來越深,產品的系列化、智能化,將使充氣柜能適應更多用戶的運用。環保型智能化充氣柜將逐步在軌道交通和配電網等領域取得推廣使用。
