略析环保型固体绝缘环网柜的发展趋势

引言

在最新的“十二五”规划中，固体环网柜就被列入其中，引发了电力开关行业的强烈关注。这就再一次向传统的SF6环网柜发出了警钟，因为我们知道SF6气体被列为受限制的六种温室气体之一，并且它的地球温暖化系数GWP是空气中CO2的23900倍。在我国电力行业中，每年生产的7000多吨的六氟化硫气体就有4500吨被用于作为绝缘气体，广泛应用于中压、高压、超高压设备中。若加以限制SF6的排放量，20年后其对地球温室效应的影响，相当于25亿吨CO2气体，3600多台30万火电机组的一年排放量。1998年我国签署《京都协议书》，SF6被列入受限制的温室气体，2005年二月，旨在减少温室气体排放的《京都协议书》正式生效。

随着科学技术的发展，以及人们对环保要求越来越高，固体环网柜越来越受重视。固体绝缘环网柜是指用固体绝缘作为主绝缘的一种环网柜，其核心是固封技术，集灭弧室固封技术、三工位隔离开关固封技术、绝缘母线固封技术于一体，真空灭弧、小型化、不特意使用任何气体、三相或完全独立。本质是固体绝缘，采用环氧树脂、硅橡胶或其它工艺方法对整体或部件进行全固封、全绝缘加工，通过严格的工艺组装作业，最后完全保证带电体对地及相间绝缘的要求。它具有自身故障的智能感知、智能识别、智能控制功能，具有信息的网络化交互、共享、控制能力的一些特点。

1绝缘技术重要性

高压金属封闭开关设备功能多样，其中的隔离功能、绝缘功能、控制及保护功能均需要依靠绝缘结构实现。所以高压开关柜的绝缘技术在高压金属封闭开关设备中起至关重要作用。根据日本对7.2kV 、1200kV、20kV馈线的高压金属封闭开关设备价格进行统计，得出绝缘结构占总价格的48%。可见设计合理的绝缘结构及确定正确的绝缘方式对高压开关柜的价值来说是十分关键的。对于SF6气体绝缘柜来说，我们知道在长时间的运行过程中，会遇到漏气的问题，而漏气这个问题受产品设计原理的限制，固体环网柜在结构设计上就取消了SF6气箱部件，取而代之的是，由封闭母线进行连接各个回路实现整体全封闭全绝缘。从电气上看，相间不会发生短路，构造上看，相与相是分隔的，它没有压力气箱、泄压阀和防滑部件等，实现了免维护的重任。

2固体开关柜与其它开关柜的比较

近几年在国内外市场上出现了固体绝缘开关柜。这种开关柜出现是在目前已经广泛被使用的固封极柱技术的基础上对开关进行进一步的集成化、小型化的结果。所谓固体绝缘，与固封极柱不同的是它不仅仅固封每项的真空灭弧室，而是将数组开关和相关开关之间的部件采用环氧树脂进行整体浇注这样一来使开关内部相间及对地的安全绝缘距离从空气绝缘的1250mm缩短到几个毫米。大大减小了开关柜的体积。 与SF6充气柜相比，固体绝缘开关柜体积更小，性能更稳定。（表1表明了固体绝缘开关柜与其它开关柜的区别）

3固体环网柜的优势

环保地区应用：产品为固体绝缘真空灭弧技术，不含六氟化硫温室气体，运行后不会产生有害气体。

温差大的地区应用：因为不是充气柜，无须考虑温度对气箱气压影响。 防爆场所应用：产品采用真空灭弧室灭弧，为负压力产品，同时浇注在固体绝缘介质内部，强化了防爆性能。

污秽潮湿场所应用：产品采用固体绝缘技术，无裸露带电体，因此不会因为灰尘和潮湿造成相间或对地的断路。

4结论

相比较传统的SF6环网柜把几组开关封装在一个气箱里面，若出现一个回路有问题或一相有问题，那就意味着SF6环网柜不能在使用了，造成了極大的浪费。而固体环网柜具有组合结构，灵活性强，运行中，任意环网柜出现问题，都可以及时设计回路更改方案。另一方面，固体环网柜比SF6气体环网柜具有更强的抗恶劣环境能力，在高原、严寒、潮湿和强风沙等恶劣环境下，性能优势比较明显。在沿海或者高潮湿地区环网柜最怕弹簧、齿轮生锈造成设备无法使用，固体环网柜通过盐雾试验箱，模仿高盐高潮湿情况的生锈测试实验，发现环网柜能在20至30年时间内不会生锈。综合比较，固体绝缘环网柜是未来发展的一种趋势，希望这种设备早日能成为中、高压开关柜的主力军，能为我们的未来创造更多的生命力。