固体绝缘环网柜技术性能分析

王树军

(辽宁当凯电力有限公司，辽宁 朝阳 122000)

固体绝缘环网柜技术性能分析

王树军

(辽宁当凯电力有限公司，辽宁 朝阳 122000)

简要阐述了固体绝缘环网柜的发展背景和技术分析，并与SF6气体绝缘环网柜进行比较，总结其优点及不足。

固体绝缘；环网柜；开关元件；SF6气体

1 固体绝缘环网柜发展背景

SF6气体绝缘环网柜因SF6气体具有优异的绝缘和灭弧性能，在电力系统中应用十分广泛。但是SF6气体是国际公认温室气体，《联合国气候变化公约》对温室气体的排放均有明确的限制要求和减排目标，我国在减少温室气体排放方面也承担着义不容辞的责任与义务，因此国内SF6气体的使用会受到越来越多的限制，逐步减少SF6气体的排放是国际社会的共识，为了弥补SF6充气柜和充气单元柜的不足，近几年在国内外市场上出现了环保型环网柜——固体绝缘开关设备和复合绝缘开关设备。

固体绝缘开关设备和复合绝缘开关设备是正在规模应用的配电新产品，而复合绝缘环网柜更多的采用固体绝缘技术，因此固体绝缘越来越受到行业的关注，从技术可靠性和环保要求更加严格的发展趋势看，固定绝缘环网柜具有取代SF6气体绝缘环网柜的趋势，同时国家电网公司发布了企业标准Q/GDW730-2012 12kV固定绝缘环网柜技术条件，为固定绝缘环网柜的发展提供了技术保障。

2 固体绝缘环网柜技术分析

所谓固体绝缘开关设备实际上就是金属封闭开关设备中的一个或多个一次元件，如极柱、隔离开关、母线等，通过采用固体绝缘构成的开关设备。固定绝缘环网柜在绝缘结构上是以固体绝缘材料作为绝缘的主要部分，并辅以其他绝缘结构的环网柜，为了使真正的固体绝缘环网柜产品不受环境条件的影响，将高压带电体封闭、包覆或固封，在固体绝缘材料的外表面设置接地导体，以单一的固体绝缘材料作为主绝缘介质，同时还可以充分发挥固体绝缘材料击穿场强的潜能。由于固体绝缘结构在导体与地之间无空气介入，导体对地之间、相与相之间的绝缘由固体绝缘材料承担，从而提高了产品的安全性、可靠性。但是进行产品设计时需要解决屏蔽及其连续性、绝缘材料表面金属化、固体绝缘结构封闭后的散热、隔离与接地电磁场优化等技术。

3 固体绝缘环网柜与SF6气体绝缘环网柜的比较

4 固体绝缘环网柜优势与不足

固体绝缘环网柜优势为符合环保要求，主回路固体绝缘，隔离开关采用空气绝缘或使用正压干燥气体绝缘，不再使用SF6气体。高性能环氧树脂的应用，简化的主回路结构，绝缘部件局放在1.2倍额定电压时小于10pC，采用分相式外层屏蔽实现小型、轻质化；采用外层屏蔽抑制短路故障、可触摸，减少维护量；绝缘壳体采取密封措施后，壳体内的空气与大气隔离，不受外界环境变化影响，操作机构简易化设计及产品模块化结构，零件数量少，免维护。

固体绝缘环网柜也存在如下需改进的问题：①采用空气绝缘的隔离开关、接地开关，实质上是将断口两端的动、静触座安装在同一个绝缘件上，常被称为假断口。由于这种断口存在绝缘件的沿面闪络因素，大大增加了断口的击穿几率，随环境的影响，绝缘材料老化，沿面的泄露电流将会增加，因此需要进一步开发固体绝缘环网柜绝缘材料环氧树脂绝缘水平和工艺水平；②固体绝缘环网柜的设计和生产主要需解决的问题是屏蔽及其连续性、绝缘材料表面金属化、电场优化等技术。现有的产品中大部分绝缘件表面未做屏蔽处理，绝缘件在运行时受灰尘和潮气侵入，绝缘件的表面电场受到破坏，出现泄露电流，容易绝缘击穿而发生相间短路，由此需要研究绝缘表面的处理；③固体绝缘环网柜为新技术产品，产品运行的数量所占比例不大，运行时间较短，需要积累运行经验，根据运行出现的问题，有针对性对固体绝缘环网柜进行改进，实现产品运行更加安全、可靠。

5 固体绝缘环网柜发展前景

固体绝缘环网柜市场需求巨大，随着我国工业化、信息化和城镇化的深入发展，经济社会各领域建设的加快，所涉及的城网、农网改造对智能化、环保型电力设备需求将会持续增长，为智能化、环保型的电力设备产业发展提供了广阔的市场空间，固体绝缘环网柜将得到广泛的推广和应用。

[1] GB3906-2006 3.6-40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备[S].

[2] Q/GDW730-201212kV固体绝缘环网柜技术条件[S].

Analyiss of Technical Characteristics of Solid Insulating Looped Network Cabinets

WANGShu-jun

(Liaoning Dangkai Electric Power Co.Ltd.,Chaoyang 122000,China)

The paper explanis development and technical anaysis of solid insulating looped network and puts forward some improving measures.

solid insulation;looped network;switching element;SF6gas

1004-289X(2015)02-0004-02

TM59

B

2014-03-27