苏杭
（1俊郎电气有限公司，浙江温州 325604）
摘要：根据输配电系统的市场需求，设计了一种12kV环保气体环网柜。根据应用需求，对气体环网柜的三个主要模块部件：开关单元（主回路+操作机构）、低压室、柜体钣金部件进行了整体设计。
关键词：气体环网柜；12kV；结构设计；
1、概述
开关柜的主要作用是在电力系统进行发电、输电、配电和电能转换的过程中，进行开合、控制和保护用电设备，开关柜内的部件主要有断路器、隔离开关、负荷开关、操作机构、互感器以及各种保护装置等组成，开关柜的分类方法很多，如通过断路器安装方式可以分为移开式开关柜和固定式开关柜；或按照柜体结构的不同，可分为敞开式开关柜、金属封闭开关柜、和金属封闭铠装式开关柜，根据电压等级不同又可分为高压开关柜，中压开关柜和低压开关柜等，主要适用于发电厂、变电站、石油化工、冶金轧钢、轻工纺织、厂矿企业和住宅小区、高层建筑等各种不同场合。
为提高供电可靠性，使用户可以从两个方向获得电源，通常将供电网连接成环形。这种供电方式简称为环网供电。所使用高压开关柜一般习惯上称为环网柜。用于分合负荷电流，开断短路电流及变压器空载电流，一定距离架空线路、电缆线 路的充电电流， 起控制和保护作用， 是环网供电和终端供电的重要开关设备。
环网柜在国外已有40多年的历史 ，产品已由空气绝缘和浸油式环网柜发 展 为 共 箱式SF6 环网柜和可自由扩展 的SF6 环网柜、配 装真空灭弧室的环网柜。国内环网柜 是在20 世纪90 年代才逐得到发展，产品已由早期的配 装产气式、压气式负荷开关环网柜， 走向发展配装真空或SF6 负荷开关环网柜， 随着城市电网提倡的免维护、 小型化的要求 ，SF6气体全绝缘环网柜 也得到的较大的发展。但是随着社会经济发展，大家对环境保护意识持续提高，而SF6汽体做为一种全球变暖汽体，尽管现阶段危害较小，可是其潜在性的不良影响挺大，降低SF6汽体的应用是必然趋势，故环保气体环网柜的发展趋势势在必行。
2、环网柜整体设计
产品定位为12kV一次系统的主回路供配电设备，采用干燥空气绝缘或氮气为主绝缘介质，与内部真空灭弧采用固体绝缘结合的复合绝缘结构。各单元采用独立气箱设计，灵活拼接组合，并柜连接采用柜顶标准硅橡胶可触摸干式主母线。内部真空灭弧室采用环氧固封技术包封，根据客户需要可配置断路器灭弧室或负荷开关灭弧室。整体分为三个模块部件，三个模块独立装配，整体组装：
① 开关单元（主回路+操作机构）；② 低压室；③ 柜体钣金部件；各部分组成如下图所示。
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内部结构：
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操作机构具有独立的负荷开关操作轴和接地开关操作轴，且两轴之间有可靠的互锁机构，防止负荷开关与接地开关同时合闸。机械寿命高达5000 次。
具有负荷开关分闸脱扣功能：在熔断器组合柜中，当任一相熔断器熔断后，其撞击器应使负荷开关可靠分闸，此时即不能对负荷开关进行合闸操作，也不能使其保持在合闸位置。查明原因，更换熔断器，恢复操作功能
电动操作机构：在原手动操作机构的基础上加装一套电动机及附件，即可扩展为电动操作机构。电动操作时严禁把操作手柄插入操作孔中，否则将无法实现电动操作（有相关的联锁存在）。接地开关只能手动操作，无电动操作方式。
3、总结
气体全绝缘环网柜 是在 空气绝缘环网柜发展起来，与空气绝缘环网柜相比具有以下几个特点 ：全封闭设计、结构紧凑、体 积 小 巧 、免维护型 、防 护 等 级 高、加 工 精度 高等特点。
参考文献：
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项目支持：温州市科技局项目（编号：S20190015）