歐應(yīng)戰(zhàn) 孫杰

寧波天安（集團(tuán)）股份有限公司 浙江寧波 315700

中壓開(kāi)關(guān)柜在當(dāng)前的電網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)中占據(jù)著舉足輕重的地位。開(kāi)關(guān)柜在經(jīng)歷了改革開(kāi)放前的緩慢發(fā)展，終于在改革開(kāi)放后取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，現(xiàn)在我國(guó)的開(kāi)關(guān)柜技術(shù)性能和功能上已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。

隨著電力需求在不斷的增大，尤其是中壓配電在電力系統(tǒng)中占據(jù)著舉足輕重的作用，中壓配電設(shè)備的開(kāi)關(guān)柜的性能好壞直接影響著整個(gè)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。C-GIS充氣柜是上世紀(jì)末才發(fā)展起來(lái)專(zhuān)門(mén)應(yīng)用于中壓電力系統(tǒng)中的配電設(shè)備，突出的安全性、可靠性使其得到了較快的發(fā)展，技術(shù)也是日新月異。此次對(duì)C-GIS充氣柜的組成結(jié)構(gòu)和電氣原理進(jìn)行介紹。

圖a

1 充氣柜的組成結(jié)構(gòu)（圖a）

1.1 使用用途

用于發(fā)電廠、變電所、箱式變電站等，工頻為50HZ及60HZ，額定電壓為35kV及以下的三相交流母線的電力網(wǎng)絡(luò)，主要作為控制電能、接收電能及分配電能。

1.2 技術(shù)特點(diǎn)

具有高可靠、免維護(hù)、占地少、實(shí)用性強(qiáng)、防護(hù)等級(jí)高等特點(diǎn)。

主開(kāi)關(guān)柜與柜體位固定安裝，封閉完善，五防閉鎖功能完整，殼體內(nèi)充0.04Mpa壓力的SF6氣體，作為滅弧和絕緣的介質(zhì)。充氣殼體內(nèi)部氣體壓力由氣壓表監(jiān)視。

充氣柜柜體按全密封性設(shè)計(jì)，無(wú)任何裸露帶電元器件，特別是適用于高海拔、惡劣環(huán)境地區(qū)[1]。

1.3 組成結(jié)構(gòu)

柜體通常由六個(gè)具有獨(dú)立模塊（氣箱室）構(gòu)成，即主母線氣箱室及三工位隔離開(kāi)關(guān)氣箱室、真空斷路器氣箱室、電纜連接室、機(jī)構(gòu)安裝室、電氣儀表室等組成。高壓部分充氣隔室由4-6mm不銹鋼板經(jīng)加工后采用先進(jìn)焊接技術(shù)而成，焊接變形量小，氣密性好，低壓部分隔室由優(yōu)質(zhì)冷軋鋼板經(jīng)折彎后焊接而成（也可采用進(jìn)口敷鋁鋅鋼板經(jīng)數(shù)控加工后由高強(qiáng)度緊固件連接而成），每個(gè)氣箱室都設(shè)有單獨(dú)的泄壓通道。充氣殼體防護(hù)等級(jí)IP67，開(kāi)關(guān)柜外殼防護(hù)等級(jí)IP4X。

2 充氣柜的工作原理

2.1 柜體的工作原理

充氣柜作為新一代的電氣設(shè)備，通常柜體內(nèi)采用的斷路器有永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)真空斷路器和彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)真空斷路器。充氣柜的原理是將一次母線、彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)真空斷路器、三工位隔離開(kāi)關(guān)、互感器（CT和PT）安裝在充有低氣壓壓力（0.1至0.7mpa）SF6或其他氣體的密封柜體內(nèi)。柜內(nèi)的元器件受外界環(huán)境的影響較小，如凝露、濕度及灰塵等。使用六氟化硫、氮?dú)饣蚩諝獾葰怏w來(lái)做絕緣密封，空間緊湊又間隔擴(kuò)充簡(jiǎn)便[2]。

2.2 充氣柜的彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)真空斷路器工作原理

結(jié)構(gòu)由外殼框架、導(dǎo)電觸頭、真空滅弧系統(tǒng)、絕緣部分、操動(dòng)機(jī)構(gòu)等組成。當(dāng)機(jī)構(gòu)內(nèi)的合閘電磁鐵通電，電磁鐵線圈得電，推動(dòng)拐臂及連桿使真空滅弧室的動(dòng)導(dǎo)電桿動(dòng)作，這時(shí)斷路器合上。當(dāng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)的分閘電磁鐵通電，電磁鐵線圈得電，這時(shí)真空斷路器在分閘彈簧的作用下迅速斷開(kāi)。

圖b

2.3 充氣柜的三工位隔離開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)工作原理

三工位是指三個(gè)工作位置：隔離合位置和隔離分位置（接地分位置）及接地合位置。

三工位隔離開(kāi)關(guān)集中了隔離開(kāi)關(guān)和接地開(kāi)關(guān)兩者的功能，由一把閘刀來(lái)進(jìn)行切換，在進(jìn)行切換操作時(shí)，閘刀位置只能在三個(gè)工作位置的一端，這樣就能防止主回路帶電合接地刀閘。不像獨(dú)立的隔離開(kāi)關(guān)和接地開(kāi)關(guān)，相互獨(dú)立，沒(méi)有機(jī)械互鎖制約，隔離開(kāi)關(guān)和接地開(kāi)關(guān)之間就會(huì)發(fā)生誤操作現(xiàn)象。

充氣柜三工位隔離開(kāi)關(guān)操動(dòng)機(jī)構(gòu)框體（圖d-1），安裝在機(jī)構(gòu)內(nèi)的活門(mén)主軸（圖d-2）與操作主軸（圖d-3）、安裝在活門(mén)主軸上的活門(mén)連鎖板（圖d-31）、安裝在操作主軸上的主軸連鎖板（圖d-21）?；铋T(mén)主軸連接有隔離開(kāi)關(guān)操作手柄。活門(mén)連鎖板與活門(mén)主軸同軸聯(lián)動(dòng)且通過(guò)活門(mén)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)，主軸連鎖板與操作主軸同軸聯(lián)動(dòng)且通過(guò)操作主軸轉(zhuǎn)動(dòng)而轉(zhuǎn)動(dòng)；上述的活門(mén)連鎖板、主軸連鎖板一一通過(guò)活門(mén)主軸、操作主軸轉(zhuǎn)動(dòng)形成三工位隔離開(kāi)關(guān)隔離合位置、隔離分位置（接地分位置）及接地合位置。它能準(zhǔn)確運(yùn)行至三工位隔離開(kāi)關(guān)的具體工作位置，有誤操作原理設(shè)置，也同時(shí)設(shè)置了電氣和機(jī)械控制聯(lián)鎖[3]。

圖c

圖d

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)C-GIS充氣柜的了解，也隨著電網(wǎng)容量的增大，公司對(duì) C-GIS充氣柜的前景非?？春?。最后希望大家能不斷的改進(jìn)設(shè)計(jì)，更好的適應(yīng)市場(chǎng)及用戶(hù)要求，更好的適應(yīng)國(guó)家電力電網(wǎng)的發(fā)展。