固体绝缘环网柜

所谓固体绝缘，就是把高压带电体通过固体绝缘材料完全包覆住，相之间以及相对地高压体完全隔离，首先是绝缘得到保证，绝缘包覆层表面通过采用坚固的接地涂层可以避免发生三相短路故障，也就是说，接地涂层需要承受单相短路电流的热效应。其次接地涂层固体绝缘包覆使带电体不受环境影响，绝缘材料受到环境湿度、污秽的影响也最小，从而延长设备使用寿命。

固体绝缘开关柜核心需要解决的问题是隔离断口问题，由于机械开关运动空间，无法采用固体密封开关的触头，因此根据隔离断口绝缘方式有真空、空气两种方式。

 

真空隔离、接地断口，真空中电气绝缘强度高， 对于 10 ^-1  Pa 和 10 ^-6  Pa 之间的真空水平，典型的触点间隙（8 mm 到 12 mm）的介电强度在320 kV和1200kV 之间或更高。VI中的开断容量将根据触点设计而变化， 触点分离和真空度。接触设计和分离是任何给定 VI的设计特征。然而，我们已经证明，开断能力非常高，并且对 VI内的压力（真空）水平非常敏感。完全 满足12kV开关设备的绝缘要求。通过独特设计三工位真空室，触头在工作、断开、接地三个位置运动，无需灭弧功能。

 

只有隔离断口、接地断口实现无空气绝缘，才能真正实现固体绝缘免维护。

这种真空开关室成本高，要命缺点是和真空灭弧室一样，断口不可见，因此从安全角度上不能满足要求，而且成本会高一点。

因此后来普遍采用空气绝缘三工位开关，直动式或   三工位刀闸形式，断口通过空气绝缘，因此尺寸比较大，伊顿SVS固体绝缘开关柜采用直动式三工位开关，伊顿XIRUI则是刀闸式三工位开关。开关密封在环氧树脂浇铸的绝缘筒内部，实现与外部环境的隔离，绝缘筒有单相的，还有共箱的，绝缘筒外壳有接地涂层的，还有没有接地涂层的。

这就涉及到“假断口”的概念，由于三工位开关静触头和动触头支座都是固定在一个环氧树脂浇铸的绝缘件的内表面上，即使开关处于分闸位置，动触头支座和静触头之间也有可能通过绝缘内表面泄露电流、爬电实现电气连接，从而无法真正保证检修安全。

屏蔽式固体绝缘技术

开关带电导体部位采用环氧树脂或硅橡胶材料覆盖，屏蔽式固体绝缘技术为开关设备

带来如下优点：

~ 苛刻环境耐受（高温高湿，高粉尘，高盐雾）

~ 显著降低相间短路故障

固体绝缘以及表面屏蔽涂层，让整个绝缘体表面等电位接地（开关设备表面不产生电 场分布）

~ 意外触碰安全保障；依据IEC 62271-201 PA等级

~ 延展设备使用寿命

所有功能单元均具备屏蔽式固体绝缘设计提高设备使用寿命，包括固体绝缘计量单元。

近些年，通过技术提高、工艺完善等固体绝缘开关柜质量得到保证，特别是环境适用性上强。 抗恶劣环境严寒、高原、潮湿沿海、强风沙、地下等方面有明显的技术优势。

固体绝缘环网柜2022年主要使用省份有山西、宁夏、新疆、甘肃、冀北、江西、安徽等省局，其中山西招标金额24773.85万元，占40.94%。

为什么这些地方广泛使用固体绝缘环网柜? 主要也是使用环境相对恶劣一些，而且固体绝缘比较皮实，不像气体绝缘受到高低温等影响，气体压力变化，从而导致气箱变形、漏气，固体绝缘安装上也无需特别注意，固体屏蔽母线连接简单安全，无漏气分险，可触摸接地涂层，不会造成三相短路。