浅谈电压充气柜的结构特点及关键工艺

所谓充气柜是将高压元件如母线、断路器、隔离开关、互感器等密封在充有较低压力(0.1～0.5Mpa)SF6或其他气体的壳体内。
　　
　　 充气柜带来许多优势，其最大优势是不受外界环境的影响，如凝露、污秽、小动物及化学物质等。另一个优势是因为使用压缩气体绝缘(如SF6、N，或空气)，有利于向小型化方向发展。充气柜有性能良好的无油开关特别是免维护或少维护的真空开关，大大减少了维护和检修工作量。
　　
　　 从世界看，充气柜发展很快，使用量剧增。以德国为例，前几年对工业电网使用的中压开关设备做过调查，当时充气柜在12kV占5%在24kV占9%在36kV占19%但据2003年最新报道，充气柜已占新设备的50%环网柜已占约75%
　　
　　 充气柜的结构特点
　　
　　 综观不同型号的西门子充气柜，有着共同的结构特点：
　　
　　 (1)固定式结构技术，采用免维护的真空断路器技术，以固定式真空断路器取代操作次数有限的中置式手车式少油断路器。
　　 (2)隔离开关与接地开关组合成3工位开关，以取代单个开关，大大减少了空间和联锁工作。
　　 (3)电流互感器采用环芯式电流互感器，以取代承受高价电负荷的普通浇铸绝缘电流互感器。
　　 (4)采用优异的SP6气体绝缘技术，以取代空气绝缘，不需要对各个开关元件进行维护和修理工作。
　　 (5)电缆连接采用全绝缘和防触电的插入式结构，以取代普通的电缆接头。
　　
　　 充气柜的关键工艺
　　
　　 (1)充气柜的壳体焊成完全气密式结构，这就排除了环境因素的影响。SF6气体的绝缘强度为空气的2.倍，由此获得节省空间的优势，减少建筑物面积，取得良好的经济效益。
　　 (2)采用激光焊接技术，防止SF6绝缘气体逸出，防止潮气侵入。这种激光焊接的充气柜满足IEC60698及VDE0670第1000部分标准对气密压力系统提出的要求。
　　 (3)气体的气密性通过集成在每个壳体上的检漏装置来例行检验。
　　 (4)所需的操作功从充气柜外部向内部传递，是通过波纹管进行的。
　　 (5)装入柜内的电气元件经过焊入的套管向外连至电缆线或母线。
　　 (6)充气柜工作准备状态的显示，通过装入柜内的测量盒以磁耦合无接触地向外显示。
　　 (7)为了确定有无电压，在焊入壳体内的套管上浇铸入电容芯片。在柜体面板上装有插座，可以在外面用电压测量装置来检验有无电压。
　　 (8)一般在壳体内焊入同类型的释压装置。
　　
　　 上述结构措施，保证了充气柜不受外界环境的影响、免维护及结构的最大紧凑性，充气柜使用场合充气柜以它的结构优势，可用于一般空气绝缘柜不能用的地方，如温度变化大和高湿环境(如湿热带地区)、高温及低温地区(如沙漠地区和南北两极区)，环境中含有自然物质(如沿海的盐雾，工业粉尘)或化学性腐蚀物质(化工厂，炼油厂)的地方，还有地震区、有振动的场合、高海拔地区以及安装受限制的窄狭地方等。
　　
　　 这里特别要提到，1998年捷克发生河水泛滥，2002年德国易北河泛滥，充气柜部分被淹，但又很快恢复供电。这证明充气柜的可利用率很高。
　　
　　消息来源：高压开关网