AIS与GIS

AIS使用空气作为主要绝缘介质。AIS进一步分类为金属铠装或金属封闭。金属铠装开关设备具有广泛的屏蔽、活门、覆盖有绝缘层的主母线， 金属铠装开关设备是根据适用的美国国家标准协会（ANSI）、电气和电子工程师协会（IEEET）和国家电气制造商协会（NEMAT）标准设计、制造和测试的。

GIS具有充绝缘气体（六氟化硫（SF6）或SF6和其他绝缘气体的混合物，最近已投放市场的环保气体）进行绝缘的密封外壳，并使用带三位隔离开关的固定安装断路器。GIS开关设备的设计、制造和测试均符合国际电工委员会（IEC）的性能标准以及金属封闭GIS的IEEE C37.20.9标准。

 

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设备选择基于客户电力系统的应用要求和操作偏好。应用要求包括：工作电压、持续电流和开断功能。

一般来说，GIS和金属封闭开关设备之间的电压、连续电流和开断相似。金属铠装开关设备的持续电流和开断额定值分别可达4000 A和63kA，而GIS通常限制在3000A和40 kA。

操作灵活性  

与GIS相比，金属铠装开关设备提供了更大的操作灵活性。如果应用需要改变，可以很容易地使用金属封闭设备对主电路进行修改和未来的扩展。一次电路的修改/未来的扩展可能不容易进行，或者可能不可能使用GIS设备。在选择金属镀层和GIS时，必须考虑未来的应用需求。

 

设备空间、尺寸和位置注意事项  

由于金属封闭开关设备和GIS中使用的绝缘介质的差异，金属封闭和GIS设备尺寸之间存在重大差异。在24和40.5 kV电压下，GIS的占地面积比金属铠装开关设备小得多。利用GIS在这些电压可以将占地面积减少60%，这可以节省建筑成本并腾出空间用于其他用途。

在12和24kV电压下，金属铠装开关设备和GIS的线路具有相似的占地面积。40.5kV的占地面积节约是有吸引力的，这也是大多数GIS应用于40.5千伏应用的主要原因之一。

金属铠装开关设备广泛用于室内或室外应用。户外应用可以使用根据IEEE C37.20.2设计的户外过道出租人遮蔽过道型外壳，也可以使用定制设计的电中心（电子房屋）。 金属封闭 GIS 一般用于室内。 它的户外应用需要定制。

金属封闭设备可以安装在标准水平的基础上，设备部分可以使用标准工具轻松连接。GIS设备需要一个精确水平的基础，以便正确对齐设备，通常需要一个电缆室。

在GIS设备中，控制装置和继电器的空间通常是有限的。简单的保护、控制和传输方案可以很容易地纳入GIS阵容。GIS的复杂控制方案最好使用外部控制柜。金属外壳开关设备提供了设计灵活性，可适应复杂的控制方案，以适应任何应用。

维护和环境注意事项  

配有可抽出式断路器和辅助部件（如VT和CPT）的金属外壳设备易于安装、操作、测试和维护。金属封闭设备的性能和介电完整性受到环境污染物和湿度的负面影响。因此，根据应用位置和周围环境的不同，可能需要更精细和频繁的维护。在GIS的情况下，一次电路和组件包含在气箱内或覆盖有固体封装绝缘层，因此不会受到周围环境的破坏影响，因此需要最少或不需要长时间的维护。精心设计的GIS无需频繁维护即可实现无故障运行。

气箱内的主要部件发生故障的情况非常罕见，但是，如果发生此类故障，则需要大范围关闭以进行故障部件的维修和更换。

安全  

与同等GIS设备相比，金属封闭设备由于其定义的特性和设计要求，使用了更多的总部件。因此，一般来说，GIS被认为比金属封闭更可靠。GIS被认为具有内在的抗电弧性，因为它不受环境污染和外来入侵（例如啮齿动物的入侵）的影响。与金属封闭相比，GIS具有明显的优势，因为绝缘气体中不可能发生内部电弧。可以通过使用符合IEEEC37.20.7标准的耐电弧金属封闭设计来提供被动电弧抵抗保护，然而，这种设计很复杂，可能需要大的占地面积，并且需要从电气室排出特殊的废气。

根据IEC标准测试的耐电弧GIS设计也可以用于更高的可靠性和安全性，而不会大幅增加设备占地面积。

总成本考虑因素  

随着电压的降低，金属封闭开关设备更具成本效益，因为在较低的电压下，金属包壳开关设备的成本更低，而GIS的成本在不同的电压下保持相似。对于电压等级为12/40.5kV的设备，GIS的成本可能是金属封闭设备的两倍甚至2.5倍。

结论  

必须根据设备的额定值和能力来选择设备，如AIS或GIS，以满足实际应用要求。 GIS设备占地面积更小，节省了空间，但初始成本可能更高。然而，与金属封闭的定期或更频繁的维护相比，GIS需要最少的长期维护，因此从长远来看，GIS可能比金属封闭具有成本优势。此外，GIS不受环境影响，因此有望提供比金属覆层更可靠的性能和安全性。在预计未来扩展/变化的情况下，应考虑金属封闭，因为它提供了更大的操作和扩展/修改灵活性。目前，12kV和40.5kV的大多数开关设备应用都使用金属封闭的，因为它比GIS成本更低，并提供了适合大多数应用的额定值选择。与GIS相比，金属铠装开关设备的安装、操作和维护经验也使其更具吸引力。