范成金

(水電十局安裝分局，四川 都江堰，611830)

國產(chǎn)XGN49系列充氣柜的主要性能與產(chǎn)品結構

范成金

(水電十局安裝分局，四川 都江堰，611830)

介紹國產(chǎn)雙母線35kV氣體絕緣金屬封閉開關柜的結構特點及組成。該開關柜在盧旺達三座水電站改造項目中得到了成功應用。

氣體絕緣金屬封閉開關柜 技術性能 結構

1 概述

盧旺達共和國是東非高原國家，海拔高、三個水電站改造項目廠房場地狹小，工程招標文件要求改造后的開關柜需采用雙母線結構，需大大增加導體間的空氣間隙來提高絕緣水平，將加大開關柜的體積。采用常規(guī)的開關柜就需要擴建廠房，由于盧旺達人口密集，用地緊張寸土寸金，需要選用充氣柜這種小型化的開關設備以減少變電所占地面積。

該戶內(nèi)氣體絕緣金屬封閉開關設備(簡稱“充氣柜”)，將SF6氣體的絕緣技術、密封技術與中壓開關柜的制造技術有機的結合，已成為中壓開關設備的發(fā)展方向和開關行業(yè)的熱門。

2 充氣柜主要技術參數(shù)及性能

2.1 主要技術參數(shù)(表1)

表1 充氣柜主要技術參數(shù)

2.2 主要技術性能

XGN49系列充氣柜具有如下特點：

2.2.1 外形尺寸小，其體積和占地面積僅為普通開關柜的1/3左右，外觀精美，與環(huán)境協(xié)調(diào)性好。

2.2.2 采用模塊化設計，將相同的高壓元件組裝成若干標準模塊，通過模塊組合可以滿足不同的主接線要求，并可根據(jù)要求進行擴展，相同規(guī)格的模塊及其內(nèi)部的電器元件具有互換性，便于安裝調(diào)試維護。

2.2.3 三相高壓元件密封于SF6氣室內(nèi)，SF6氣體額定充氣壓力為0.05MPa。密封箱采用不銹鋼板及其折彎件焊接而成，箱體的氣密性可保持20年不補氣。每個氣密箱均安裝SF6氣體壓力監(jiān)測裝置，當氣箱內(nèi)部氣體壓力低于最低運行壓力時，會及時發(fā)出報警信號。

他家有一塊地在對面的山巔之上。那里有著整條溝最深厚的黑土，光照時間充足，狗娃的父親和兵子之前在那片地里種過黃豆和芝麻，收成很不錯。但是，上山的路崎嶇而陡峭，爬到山巔要耽誤個把時辰的工夫。狗娃和兵子每次上山之前，都要帶上一天的干糧和水，一直在地里勞作到太陽西下才下山回家。

2.2.4 主開關采用機構與本體一體化的真空斷路器，外形尺寸小，性能可靠，穩(wěn)定，開斷能力強，電壽命長，通過密封波紋管實現(xiàn)滅弧室動導電桿與機構操作拉桿的連接。真空斷路器采用手車從前部推進氣箱。

2.2.5 采用旋轉式三工位隔離開關，可實現(xiàn)工作、隔離、接地的功能，三工位隔離開關的靜觸頭同時兼作主母線的一部分，簡化了整體結構。隔離開關可實現(xiàn)手動和電動操作，操作簡單、方便。隔離開關主軸轉動采用納米磁流體技術，具有極高的密封性能。

2.2.6 主母線采用硅橡膠母線連接器連接，無需現(xiàn)場充氣，并且便于擴展。適用于單母線、雙母線電力系統(tǒng)。

2.2.7 采用專用插拔式電纜作為柜子的進出線方式，開關柜可以靠墻安裝。

3 產(chǎn)品結構

3.1 柜體結構

寧波天安(集團)股份有限公司生產(chǎn)的雙母線充氣柜，整體為模塊化組裝式結構，雙母線整柜由六個具有獨立功能的模塊(隔室)構成。即主母線室(充氣隔室)、斷路器室(充氣隔室)、電纜室、機構室、儀表室，組裝極為方便。各充氣隔室設有獨立的瀉壓通道，最大限度地保障人身安全和設備運行。XGN49系列雙母線整柜母線室采用前后交叉布置，三工位隔離開關位于柜子正前方操作(可實現(xiàn)手、電動操作)，操作機構采用并列布置，可方便、可靠實現(xiàn)電氣、機械聯(lián)鎖，斷路器在安裝小車的固定下采用插接式安裝(用于柜子靠墻安裝)。

3.2 三工位隔離開關

三工位隔離開關隔室為密封隔室，SF6氣體絕緣；主母線同時兼作三工位隔離開關的靜觸頭，簡化了整體結構；三工位隔離開關可實現(xiàn)工作、隔離、接地的功能且各功能互鎖；內(nèi)裝氣隔絕緣子可實現(xiàn)柜間主母線的電氣連接及本柜主母線室和斷路器室的電氣連接，同時可實現(xiàn)各氣室間的氣體隔離。三工位隔離開關傳動主軸采用納米磁流體技術密封，具有極高的可靠性。

3.3 真空斷路器

真空斷路器隔室為密封隔室，SF6氣體絕緣；主開關采用真空斷路器，配一體化彈簧操作機構，真空滅弧室密封于充氣隔室內(nèi)部，操作機構安裝于隔室外部，通過密封波紋管實現(xiàn)隔室內(nèi)外的直動傳動連接；內(nèi)錐式電纜插座安裝于柜子底部，既作為柜內(nèi)母線支撐，也可實現(xiàn)與柜外的電纜相連接。

3.4 電纜室

本隔室為空氣絕緣隔室，一次高壓元器件采用內(nèi)錐插接安裝方式，具有極可靠的絕緣性能，并不受鹽霧，海拔等環(huán)境因素影響，且安裝方便，不涉及SF6氣體的處理。采用全絕緣、全封閉I型電纜與斷路器室底部內(nèi)錐式電纜插接器相連，母線貫穿式電流互感器安裝于電纜后部，電纜從中貫穿而過。電纜室凈高為910mm左右，可方便實現(xiàn)在靠墻安裝情況下安裝或檢修一次元器件。

3.5 母線連接

開關柜采用硅橡膠母線連接器連接，現(xiàn)場安裝時不涉及氣體處理，且便于今后擴展。

3.6 主要元器件

3.6.1 電流互感器。采用環(huán)氧樹脂澆注、電纜貫穿的安裝方式，一次絕緣水平取決于電纜的絕緣水平，外形尺寸小。

3.6.2 電壓互感器。金屬外殼、安全可靠，一次部分采用插拔式連接，可帶熔管保護。

3.6.3 避雷器。采用全封閉金屬外殼，可觸摸、防觸電，使用安全；采用固體絕緣插接式安裝方式，全密封、使用方便；選用優(yōu)異的有機絕緣材料，介電強度高，電氣絕緣性能好，耐老化；結構獨特，性能可靠，壽命長，免維護。

4 主要密封技術

XGN49系列充氣柜主要采用了以下密封技術：(1)不銹鋼板材激光焊接；(2)采用航天專用橡膠密封圈；(3)納米磁流體；(4)不銹鋼波紋管。

5 結語

盧旺達三座水電站改造項目，是阿拉伯在非經(jīng)濟發(fā)展銀行援助的競爭性招標項目。我們選用的國產(chǎn)充氣柜自2013年在該三電站成功投運以來，運行穩(wěn)定，其產(chǎn)品質量獲業(yè)主認可，為我們在其他國際項目中廣泛使用國產(chǎn)設備奠定了良好的基礎。

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TM591.1

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2095-1809(2016)02-0099-02