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[摘 要]自21世纪以来，随着社会发展的与也来越快，人类对于环境的索取也是越来越多，越来越多的自然环境被利用，同时也在被破坏当中。在这社会需求不断增长的情况下，怎样才能使资源得到充分利用的同时还能对环境的伤害降至最小？这是人类目前面临的一个极大问题。同时这个问题也对于配电设备的设计与制造是一个巨大的挑战。对于这个问题，很多的厂家都在不断的进行探索，花费大量的人力物力，从而推出了一个又一个的既保护环境，又可持续发展的配输电设备。ELX24系列气体绝缘环网柜——由北海银河开关设备有限公司研发的新型环保产品。
[关键词]环保，气体绝缘；环网柜；开关设备
中图分类号：G216 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）30-0226-01
一、气体绝缘环网柜现状与发展趋势
根据《京都议定书》的规定，SF6气体是温室气体的一种，要求逐步减少SF6气体的使用量，而SF6气体使用主要集中在电力行业，在中压开关行业中，目前SF6气体绝缘环网柜又是环网柜中用量最大的。欧盟国家从2008年开始逐渐减少SF6环网柜的使用，并开始推广使用更环保的气体绝缘环网柜。ABB公司开发出新型绝緣气体混合物用于替代SF6，在开关技术领域实现重大突破。国内环保气体绝缘环网柜还处于研发、试制和试用阶段。环保气体绝缘环网柜预计每年在10万台（套）左右，环保气体绝缘环网柜的市场前景是十分可观的。
二、产品分析
北海银河开关设备有限公司开发的新型环保型开关设备——ELX24系列气体绝缘环网柜，主要为迎合现在环保理念，避免SF6的使用和污染，尽可能少用环氧树脂结构，但尺寸上依然和充气柜相媲美，小巧实用。其采用N2或干燥空气等环保气体代替SF6。
该产品的难点为：小型化的前提下如何满足产品的绝缘水平。我们将首先对结构设计的模块进行电场分析，电场分布满足要求后再生产同尺寸的模型在空气中进行实际的绝缘测试（工频耐压试验和雷电冲击试验），试验通过后再进行模具的开发。另外，严格控制APG工艺，加强对铜件的表面处理，避免有缺陷的产品产生。
由于此种环保气体的绝缘性能比SF6低，根据汤逊理论、巴申定律和六氟化硫气体绝缘环网柜研发经验，采用增加气压的办法提高绝缘能力有限。因此需要解决混合气体的纯度和最佳混合比问题。除了解决混合气体配方的研究外，考虑目前环网柜宽度只有400mm左右的现状，在绝缘方式的选择上，采取复合绝缘模式。断路器和负荷开关采用真空灭弧室，极柱采用环氧树脂固封技术将真空灭弧室包裹在内，然后再将极柱及其连接部件置于充满环保气体的不锈钢气箱内。相间绝缘和相对地绝缘距离随压力的增加，其隙击穿电压也会升高。环网柜应用于城市配电网，主要安装于城市主干道、商业大楼、小区等地方，过高的气压会带来气箱爆裂的危险，危及设备及人生安全。考虑到安全的因素，气箱的气压维持在1个标准大气压的条件下，则即使气箱出现泄露，环网柜仍处于安全状态。因此，在体积和气压的制约条件下，提高此环保混合气体的绝缘性能成为项目成功的关键点。
解决措施：
1、提高混合气体的纯度和找到混合气体的最佳配比是提高绝缘性能的方法之一。
2、结构设计时，尽可能增加相间、相地绝缘距离，尽量均匀电场的分布。
3、采用固封技术将带电部位先用硅橡胶或环氧树脂进行固封处理。
ELX24系列气体绝缘环网柜设有断路器功能单元、负荷开关功能单元、隔离开关功能单元、提升母线功能单元和计量功能单元。这些功能单元均按国家标准完成相应试验，满足功能使用要求。用户可根据自己的需求搭配组合上述单元，实现需求的功能。除此之外，该柜型还设有可拆卸套管功能、接地开关带电闭锁功能、双进线开关互锁功能。这些功能均是用户根据长时间的使用经验，为保证操作安全、操作简单准确及事故处理问题方便等方面提出的合理处理方式。
三、产品特点
1、更环保。据统计2009我国配电行业消耗SF6气体4500吨，相当于1.2万亿吨CO2排放量，这些问题必将成为我国国民经济平衡发展的严重障碍之一。因此对于输配电系统中使用最为广泛的采用SF6气体绝缘的环网柜，国家电网公司2010年坚强智能电网工作会议文件中明确要求2010—2015年要减少甚至避免环网柜中SF6气体的使用，使环网柜在小型化的基础上实现环保化。产品采用环保气体（如N2或干燥空气）作为绝缘介质，绿色无污染。
2、更安全。产品采用真空灭弧技术，具有关合、开断性能稳定可靠、无燃弧和爆炸危险、免维修、使用寿命长等特点，提高了产品运行的安全性。
3、环境适应性强。把高压导电部分全密封在3mm厚不锈钢板焊接而成的气箱内，全绝缘结构的一次部分防护等级可达IP67，高压元件不受外界环境的影响，不易老化。气密性非常好，可保证30年不漏气，符合环保的要求，既适合户内也可在户外使用，或放入地下、半地下变电所使用。
4、体积小。保留了气体绝缘环网柜尺寸上的优势。（宽400mm，深800mm，高1700mm）
5、零表压运行。气箱作为内外环境的密封隔离，即使内外部气压相同，压力表为零时，产品的绝缘性能仍满足标准要求。
6、专门的泄压通道，结构合理，开关室、电缆室、母线室发生故障均可通过泄压通道迅速排放压力，保证现场人员的安全。
7、绝缘件局放值≤5pC，低局放值使绝缘件更耐老化，寿命周期更长。
四、总结
总体来说，开关设备制造领域中在目前的情况下去追求环保型的产品设计和制作环保型的产品已经是一种开关设备发展的趋势了。产品小型化，产品人性化，产品环保化这是一种趋势，一种能够满足的社会发展需要的趋势，一种能够满足现代化发展的需要的趋势。环保是一项事业，是一项为需要长久持续和长久发展的事业。唯有将环保事业进行到底家园和环境才能够得到保证。地球而才能够成为我们美好的家园。为了子孙后代着想，为了全人类的福祉着想。任何一个生产单位都要讲环保这个概念引入自己生产范围内，更多的将环保事业加入其中，这样才能够让整个环境有所发展，让经济能够健康发展。
参考文献
[1] 侯峰，刘桂华，周振业等，环保气体绝缘环网柜浅谈，工业创新，2016（2）.
[2] 科技查新报告，编号201445B13002589，环保气体复合绝缘环网柜的研究.
[3] 京都议定书，1997.
[关键词]环保，气体绝缘；环网柜；开关设备
中图分类号：G216 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）30-0226-01
一、气体绝缘环网柜现状与发展趋势
根据《京都议定书》的规定，SF6气体是温室气体的一种，要求逐步减少SF6气体的使用量，而SF6气体使用主要集中在电力行业，在中压开关行业中，目前SF6气体绝缘环网柜又是环网柜中用量最大的。欧盟国家从2008年开始逐渐减少SF6环网柜的使用，并开始推广使用更环保的气体绝缘环网柜。ABB公司开发出新型绝緣气体混合物用于替代SF6，在开关技术领域实现重大突破。国内环保气体绝缘环网柜还处于研发、试制和试用阶段。环保气体绝缘环网柜预计每年在10万台（套）左右，环保气体绝缘环网柜的市场前景是十分可观的。
二、产品分析
北海银河开关设备有限公司开发的新型环保型开关设备——ELX24系列气体绝缘环网柜，主要为迎合现在环保理念，避免SF6的使用和污染，尽可能少用环氧树脂结构，但尺寸上依然和充气柜相媲美，小巧实用。其采用N2或干燥空气等环保气体代替SF6。
该产品的难点为：小型化的前提下如何满足产品的绝缘水平。我们将首先对结构设计的模块进行电场分析，电场分布满足要求后再生产同尺寸的模型在空气中进行实际的绝缘测试（工频耐压试验和雷电冲击试验），试验通过后再进行模具的开发。另外，严格控制APG工艺，加强对铜件的表面处理，避免有缺陷的产品产生。
由于此种环保气体的绝缘性能比SF6低，根据汤逊理论、巴申定律和六氟化硫气体绝缘环网柜研发经验，采用增加气压的办法提高绝缘能力有限。因此需要解决混合气体的纯度和最佳混合比问题。除了解决混合气体配方的研究外，考虑目前环网柜宽度只有400mm左右的现状，在绝缘方式的选择上，采取复合绝缘模式。断路器和负荷开关采用真空灭弧室，极柱采用环氧树脂固封技术将真空灭弧室包裹在内，然后再将极柱及其连接部件置于充满环保气体的不锈钢气箱内。相间绝缘和相对地绝缘距离随压力的增加，其隙击穿电压也会升高。环网柜应用于城市配电网，主要安装于城市主干道、商业大楼、小区等地方，过高的气压会带来气箱爆裂的危险，危及设备及人生安全。考虑到安全的因素，气箱的气压维持在1个标准大气压的条件下，则即使气箱出现泄露，环网柜仍处于安全状态。因此，在体积和气压的制约条件下，提高此环保混合气体的绝缘性能成为项目成功的关键点。
解决措施：
1、提高混合气体的纯度和找到混合气体的最佳配比是提高绝缘性能的方法之一。
2、结构设计时，尽可能增加相间、相地绝缘距离，尽量均匀电场的分布。
3、采用固封技术将带电部位先用硅橡胶或环氧树脂进行固封处理。
ELX24系列气体绝缘环网柜设有断路器功能单元、负荷开关功能单元、隔离开关功能单元、提升母线功能单元和计量功能单元。这些功能单元均按国家标准完成相应试验，满足功能使用要求。用户可根据自己的需求搭配组合上述单元，实现需求的功能。除此之外，该柜型还设有可拆卸套管功能、接地开关带电闭锁功能、双进线开关互锁功能。这些功能均是用户根据长时间的使用经验，为保证操作安全、操作简单准确及事故处理问题方便等方面提出的合理处理方式。
三、产品特点
1、更环保。据统计2009我国配电行业消耗SF6气体4500吨，相当于1.2万亿吨CO2排放量，这些问题必将成为我国国民经济平衡发展的严重障碍之一。因此对于输配电系统中使用最为广泛的采用SF6气体绝缘的环网柜，国家电网公司2010年坚强智能电网工作会议文件中明确要求2010—2015年要减少甚至避免环网柜中SF6气体的使用，使环网柜在小型化的基础上实现环保化。产品采用环保气体（如N2或干燥空气）作为绝缘介质，绿色无污染。
2、更安全。产品采用真空灭弧技术，具有关合、开断性能稳定可靠、无燃弧和爆炸危险、免维修、使用寿命长等特点，提高了产品运行的安全性。
3、环境适应性强。把高压导电部分全密封在3mm厚不锈钢板焊接而成的气箱内，全绝缘结构的一次部分防护等级可达IP67，高压元件不受外界环境的影响，不易老化。气密性非常好，可保证30年不漏气，符合环保的要求，既适合户内也可在户外使用，或放入地下、半地下变电所使用。
4、体积小。保留了气体绝缘环网柜尺寸上的优势。（宽400mm，深800mm，高1700mm）
5、零表压运行。气箱作为内外环境的密封隔离，即使内外部气压相同，压力表为零时，产品的绝缘性能仍满足标准要求。
6、专门的泄压通道，结构合理，开关室、电缆室、母线室发生故障均可通过泄压通道迅速排放压力，保证现场人员的安全。
7、绝缘件局放值≤5pC，低局放值使绝缘件更耐老化，寿命周期更长。
四、总结
总体来说，开关设备制造领域中在目前的情况下去追求环保型的产品设计和制作环保型的产品已经是一种开关设备发展的趋势了。产品小型化，产品人性化，产品环保化这是一种趋势，一种能够满足的社会发展需要的趋势，一种能够满足现代化发展的需要的趋势。环保是一项事业，是一项为需要长久持续和长久发展的事业。唯有将环保事业进行到底家园和环境才能够得到保证。地球而才能够成为我们美好的家园。为了子孙后代着想，为了全人类的福祉着想。任何一个生产单位都要讲环保这个概念引入自己生产范围内，更多的将环保事业加入其中，这样才能够让整个环境有所发展，让经济能够健康发展。
参考文献
[1] 侯峰，刘桂华，周振业等，环保气体绝缘环网柜浅谈，工业创新，2016（2）.
[2] 科技查新报告，编号201445B13002589，环保气体复合绝缘环网柜的研究.
[3] 京都议定书，1997.