固体绝缘环网柜——智能电网的理想配电产品

固体绝缘环网柜的产生

大约在2007年前后，国内企业率先推出了固体绝缘环网柜。该环网柜取消了压力容器的应用，开关本体的内绝缘与灭弧采用真空介质，外绝缘采用绝缘筒固化开关部件，由封闭母线连接各个回路。绝缘筒采用固封极柱技术，将真空灭弧室、主导电回路和绝缘支撑等有机结合为一体，实现全绝缘、全密封和免维护结构。绝缘筒采用环氧树脂材料制成，母线采用硅橡胶材料进行封装。这种结构由于隔绝了空气、水气、灰尘及冷热气源，有效地减缓了电源体的腐蚀。

固体绝缘环网柜由北京双杰电气股份有限公司在国内率先提出，历时2年7个月时间研制成功，填补了国内空白，获得了国际发明专利和四项国内发明专利，国内其他的企业也陆续推出了这种产品。

建设坚强环保智能配电网的理想产品

现代配电网的新特点是安全、环保和智能，而固体绝缘环网柜采用极柱固封技术，取消SF6压力气体的应用，在安全、智能、灵活、环保、抗恶劣环境等方面较传统环网柜都具有显著提升，非常适合当前中国正在大力推进的坚强智能电网建设。

设备的安全是智能配电网安全稳定运行和对社会可靠供电的重要基础。目前最常用的充气环网柜是SF6气体环网柜，以六氟化硫为绝缘介质，在实际运行过程中，经常会遇到漏气问题，对开关的运行造成极大的隐患和危险。相对高压GIS设备集中便于管理，充气环网柜因其分布广，实际运行中难以进行全方位的监督管理，也给运行带来隐患。固体绝缘环网柜在结构原理上完全取消了SF6气体及相应气箱部件，采用绝缘套筒固化开关部件，由封闭母线连接各个回路，整体实现全封闭全绝缘。从制造上来讲，相与相是分隔;从电气学来讲，相间不会短路。它没有压力气箱、泄压阀、防滑部件等，真正实现了免维护。

坚强是智能电网的基础和保障。固体绝缘环网柜相比SF6环网柜具有突出的抗恶劣环境能力，在严寒、高原、潮湿、强风沙等恶劣环境下，适应性优势明显。遇到零下40多度的天气时，SF6环网柜的SF6会液化，气箱内的气压也随之变低，导致绝缘和灭弧性能下降。处于海拔高的位置时，SF6环网柜因大气压力的减小箱体自动膨胀，产生漏气，造成短路。固体绝缘环网柜完全没有这方面的顾虑。固体绝缘环网柜把整个机构全封装，外面没有传动部件，在强风沙环境中可放心使用。在沿海或者高潮湿地区环网柜最怕弹簧、齿轮等生锈导致设备的无法使用，固体绝缘环网柜通过盐雾试验箱，模仿高盐高潮湿情况下的生锈测试，最后证明二十年、三十年内不会出现生锈状况。

作为转变电网发展方式的一次重大创新，智能电网对环保也提出了严格的要求。目前现在所运行中压全密封环网柜90%以上都依靠SF6气体作为绝缘介质，这种气体在充气、运行、回收中不可避免地会存在泄漏和排放，成为大气环境中的一大污染源。世界各国纷纷立法，减少甚至禁止在电力设备中的SF6的使用。固体绝缘环网柜从原理制造上完全与六氟化硫气体无关，为配电网设备领域的减排环保提供了基础保证，十分符合智能电网建设要求的。

配网自动化的改造，自动化控制必须要实现电动控制。充气环网柜手动与电动结构完全不一样，将手动模式改为电动模式，极为困难。目前诸多的充气 SF6环网柜无法适应配网自动化改造的需要。固体绝缘环网柜极具智能性，现场可以根据用户需求引接PT电源。电缆接头可实现在线监测，给用户现场的温度值，同时数据到达控制终端，运行维护加强，为用户解决很多实用问题。固体绝缘环网柜负荷开关瞬时分断，为多级配网自动化提供保障。

经过5年的设计、制造能力的提升和小规模的应用，固体绝缘环网柜得到了各方的重视，并获得了可贵的一线工程应用经验。2010年，西藏各供电局在老城区电网改造中购置了30台北京双杰电气股份有限公司生产的固体绝缘环网柜，使用两年多没有出现过一起安全事故，创造了环网柜在高寒地区稳定运行的奇迹。固体绝缘环网柜完全适应高原地区气候环境使用，相比传统的SF6环网柜，其抗高寒等恶劣环境能力优势明显。

从整个环网柜市场来说，固体环网柜和SF6环网柜在占有率方面差距还非常大。但是随着用户的逐渐认可，固体环网柜的市场比例肯定会迅速提高。预测未来五年，固体环网柜的市场比例至少可以达到30%左右。

近期，固体绝缘环网柜列入国家电网公司1285号文件及国家电网公司“十二五”规划，并成为国家电网公司的企业标准，规定在新增的环网柜投资中固体绝缘环网柜要达到一定的比重。另一方面，以北京双杰电气股份有限公司为代表的国内固体绝缘环网柜生产制造企业已具备了较强的研发和制造能力，走在世界的前列。

中国配电市场的固体绝缘环网柜正进入大规模推广应用的时期，将在智能配电网的建设中扮演突出的角色，成为坚强环保智能电网建设的新兴主力军。