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      什么是固體絕緣環網柜

          中壓開關柜的絕緣主要有空氣絕緣和氣體絕緣?諝饨^緣的應用由來已久,且技術已經成熟,但空氣絕緣的開關柜體積較大,易受環境影響,不穩定因素較多;氣體絕緣當前主要是SF6氣體,也有一部分SF6與氮氣或二氧化碳的混合氣體(基本處于試驗階段,未能大規模應用)。SF6氣體化學性質非常穩定,具有優異的絕緣和滅弧性能,在電力設備中應用十分廣泛,SF6氣體絕緣開關柜的體積小,結構緊湊,不受外界環境因素的影響,適應性極強。
          SF6氣體是國際公認六種溫室氣體之一,SF6氣體一個分子對溫室效應的影響為二氧化碳分子的25000倍,同時,排放在大氣中的SF6氣體壽命約為3400年,它對環境的影響不容小視,因此,從環境保護的角度,應當少用或不用SF6氣體;從國際義務的看,《聯合國氣候變化公約》和《京都議定書》對溫室氣體排放均有明確的限制要求和減排目標,我國作為簽約國,在減少溫室氣體排放方面所面臨的國際壓力越來越大,SF6氣體的使用會受到越來越多的限制,逐步減少并最終停止使用SF6氣體是國際社會的共識。
          國內外的科技人員在尋找合適的絕緣材料方面付出了辛勤的勞動,做了大量的試驗,如將二氧化碳或氮氣與SF6混合使用,以減少SF6氣體的用量,雖取得了一定的進展,但效果還不盡如意。但迄今為止,大家尚未找到比SF6氣體性能更好的氣體和混合氣體。由于近幾年對絕緣材料研究取得很大的成就,固體澆注工藝和設備也大為改進,于是,人們把目光投向固體絕緣材料和技術,采用固封極柱技術,將真空滅弧室、隔離開關、主導電回路、絕緣支撐等有機結合為一整體,實現全絕緣、全密封、免維護結構。這就是固體絕緣開關柜(SIS)。固體絕緣開關柜選用環氧樹脂作為主要的絕緣材料,它體積小,結構緊湊,符合環保要求,是開關柜制造行業的發展方向。
          縱觀各廠家固體絕緣環網柜,在整體上大多采用分相式結構,各相獨立澆注成型,這種結構大大降低了相間發生故障的概率,另外,在三相結構設計上,盡可能采用相同的結構,各相主要部件可以互換,這不僅減低設計費用和模具成本,而且降低了生產和備貨的難度,同時,避免了因單一回路或單一相故障直接造成整臺裝置報廢的問題,這也是使用部門對固體絕緣環網柜最為擔心的問題之一。
          固體絕緣開關柜的具體布局方案多種多樣,各有特點,如EATON公司的SVS環網柜,采用下母線的方式,隔離開關前后垂直布置;韓國英泰克的固體絕緣環網柜也是母線下置,但它采用了水平布置的真空接地開關,這一點在其它固體絕緣開關柜是沒有的,其優勢是帶電誤合接地開關時,可以確保足夠的短路關合能力,但這種設計必然帶來成本的增加,這種設計是否為國內市場所接受還有待觀察。
          固體絕緣開關柜的母線通常為圓型,一般采用銅管。母線的絕緣有二種:一是硅橡膠絕緣或三元乙丙橡膠絕緣,表面敷以半導體層;二是采用環氧樹脂澆鑄方式。母線兩端均有全絕緣的連接措施,確保與各相主回路的鏈接的可靠性。
      與普通環網柜一樣,固體絕緣環網柜柜的主要開關元件有:負荷開關、斷路器、熔斷器、隔離開關。固體絕緣環網柜均采用真空負荷開關和斷路器均,真空滅弧室外層有真空澆注填充物,外部以環氧樹脂澆注密封,這種結構加強了對真空滅弧室的保護。斷路器操作機構可采用彈簧操作機構或永磁機構。真空滅弧室應選用知名企業產品,嚴把產品質量關,在澆注前后分別對滅弧室進行全面檢驗,進行耐壓試驗。
          終上所述,與氣體或空氣絕緣環網柜相比,固體絕緣環網柜的優勢明顯,小型化,免維護,環保,而且其技術越來越成熟,代表了中壓環網柜的發展方向,并在實際運行中取得了可貴的實際經驗,必將成為中壓環網柜的主流產品。
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