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充氣柜的開發(fā)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?jīng)]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(xiàn)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(shù)控加工設備。我國近些年加工數(shù)控化水平有了長足進步，數(shù)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(guī)固定式開關

柜概念在現(xiàn)代絕緣技能、加工技能、數(shù)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(fā)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?？筛鶕?jù)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(jù)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(wěn)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(lián)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(shù)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(lián)，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(shù)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(wěn)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(shù)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?？蓵r間精確地對系統(tǒng)的參數(shù)進行監(jiān)測，并依據(jù)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(tǒng)的牢靠性。

智能型二次系統(tǒng)。控制和保護單元自身執(zhí)行所有開關操作和實行任何方式的誤操作的聯(lián)鎖?？娠@示所有設備的狀況和測定值。