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1環網柜概述

充氣式環網柜是配電系統中的主要設備，其穩定性與可靠性直接關系到電力系統的安全、穩定運行。充氣式環網柜以體積小、安全可靠等優點被更多的用戶所認可。充氣式環網柜把多回路滅弧室、母線進出線等部件密封在單一的氣箱中，氣箱為絕緣氣體SF。氣體提供一個密閉的容器，保證了產品長期穩定可靠的工作。氣箱的設計和制造在機械強度、氣密性.表面耐腐蝕性等方面都有很高要求。

環網柜殼體形狀不同有箱式和筒式之分。由于箱式結構有利于實現進出線.配電方案的實施，但是箱式在承受壓力的局限性，使箱體不能夠承受太高的壓力。下面介紹一種環網柜氣箱的設計方法。與氣箱設計有關的環網柜額定參數見表1。

2材料選取

環網柜焊接氣箱常用材料主要有20g鋼板、不銹鋼板(1Cr18Ni9Ti)、防銹鋁板(5A05，5052)等。其性能對比見表2。

不銹鋼氣箱雖然價格較高，在同等強度下需采用薄板上焊接加強筋的方法達到了同樣的經濟效果。另一方面由于我公司不銹鋼氣箱焊接設備齊全、工藝已成熟，材料規格齊全，不銹鋼具有優易的防腐能力，無需表面防腐處理，無渦流損耗，相比其它兩種材料具有較大優勢。綜合以上各種因素，氣箱采用不銹鋼板進行焊接。

3主要尺寸設計及計算

圖1所示為環網柜焊接氣箱的典型結構，主要由進出線、操作孔、觀察孔、加強筋、固定塊等組成。與本體性能比較密切的關鍵尺寸主要有:氣箱內腔尺寸L1×W1xH1、壁厚61。

3.1氣箱尺寸的確定(L1xW1xH1)

3.1.1確定雷電沖擊的擊穿場強:確定高壓帶電體對地最小間隙。

《高壓斷路器原理和應用》和《高電壓絕緣技術》中，SF6氣體間隙的工程擊穿場強下限值為:

六氟化硫環網柜最低功能氣體壓力為0.05MPa，因此，負極性雷電沖擊的擊穿場強為:

E，=75x(10x0.15)0.75=10.1kV/mm

3.1.2確定高壓帶電體對地最小間隙:

高壓帶電體對地最小間隙處在支撐絕緣子上，通過計算支撐絕緣子的電場如圖2，滿足電場要求，最終確定對地最小間隙。依據最小間隙準則確定氣箱外形尺寸(L1xW1xH1)。

3.2氣箱壁厚的確定

箱壁厚度滿足材料的許應應力要求及氣箱允許變形量要求。通過軟件分析計算后得到氣箱的應力分布(見圖3)及箱體形變(見圖4)，最終找到氣箱壁厚。

4制造工藝

焊接氣箱的制造工藝比較復雜，典型過程依次是:激光切割下料，數控折彎機折彎，焊上加強筋。拼裝成氣箱后采用數控激光焊接成型，著色探傷，密封面磨光。

5總結

在氣箱的設計過程中，除了要使氣箱滿足環網柜的技術要求，還應綜合考慮其經濟性及加工單位的設備、技術、工藝特點，得出最合理的設計方案。