本文首先介绍了用于气体绝缘金属封闭开关设备中的生态气体，包括SF6气体混合物，干燥空气，氮气和其他SF6替代气体，然后说明了其体积，气体金属封闭装置的结构和可维护性。别介绍安全性，环境适应性等技术特征，以及各种环保型气体开关设备的优缺点，同时说明绝缘和分断能力，升温和工业生产环保气体。技术难题，最后提出智能开关设备的未来发展方向。属绝缘气体绝缘开关设备是固体电网中必不可少的产品，广泛用于配电系统中，并直接关系到网络的可靠运行。了确保电网的可靠运行并提高在节能和环境保护方面的环境保护水平，已对燃料电池进行了一系列研究和生产。
拿大和国外的气体绝缘开关设备。体绝缘设备一直在尝试开发空气绝缘，SF6和环境以及消弧技术，空气灭弧工艺， SF6灭弧和空载停机。结构上，它经历了打开，半关闭和完全关闭的阶段。统的气体绝缘配电盘以空气为绝缘介质，占地面积大，
电缆容易受到室外环境的影响，潮湿，脏污等自然条件容易引起地板的故障。备。着1970年代第一只SF6绝缘开关设备的推出，由于SF6具有高的绝缘强度，良好的绝缘性能和稳定的化学特性，因此可以显着减小开关设备的尺寸，同时保证其绝缘性。备的可靠运行，使使用SF6气体作为绝热手段或作为主要绝热手段的设备已在国内外广泛使用。是，SF6很难分解，被认为是一种温室气体。个分子对温室效应的影响是CO2的23900倍，其衰变期为3200年，这是对人类环境的主要潜在威胁。弧的中部会产生有害物质，一旦泄漏，将危害有关人员的健康。了减少温室效应并防止环境污染，国家发展和改革委员会制定了《企业温室气体排放量计算和报告指南》。国的“以及“减少金属封闭和气体绝缘组合电器中SF6排放的测量和监测方法”，要求电力公司增加二氧化碳排放量并控制排放SF6。此，开关制造行业一直致力于对替代气体，SF6的替代绝缘介质和非SF6气体绝缘开关设备的环保特性进行研究。
前，气体绝缘金属封闭设备中包含的生态气体主要分为以下三类：（1）不使用SF6的气体：清洁干燥的空气和N2；（2）少量SF6基混合气体，如常用的10％SF6气体和90％N2气体混合物，20％SF6和80％N2； SF6混合物仅在开关设备中用作绝缘，并且通过真空灭弧室进行关闭和关闭，这限制了要达到的SF6的充气率或充气压力3）SF6替代气体：例如PFC气体（包括C3F8，C2F6，CF4等），CF3I气体，但由于这两种气体的液化温度高，因此尚未工业化国家[1]。着对环境气体的理论研究的日趋成熟，各种类型的环保型气体绝缘金属开关柜也已开始开发，并且该公司的某些产品已通过测试。型，网络操作。
济，性能和环境友好性两者均获得一致认可。下几点将解决环保型金属气体设备的技术特点和技术难题。体绝缘且环境友好的金属封闭开关设备使用环境气体（例如少量的SF6和N2气体混合物，干燥空气，N2）作为主要绝缘介质，并使用空的用作中断开关，并使用真空开关和导体。电路密封在环氧树脂外壳或不锈钢气体箱中。家交换公司于2004年开始开发环保的气体分配设施。过十多年的努力，许多公司已成功开发和联网产品，主要是用于中压领域，例如12〜72.5kV干空气绝缘开关设备，12kV和40.5kV氮气绝缘开关设备，24〜72.5kV充满SF6混合气体的设备（包括SF6的比例可以达到50％）。过十多年的网络运行，将环保型绝缘金属外壳设备的性能与金属封闭式开关设备和开关设备的性能进行了比较。SF6，并总结如下，如表1所示。图[2]。1显示了与空气隔离的金属绝缘开关柜，由于使用空气作为绝缘介质：水分，灰尘和海拔高度，因此对外部环境极为敏感将对开关柜和开关产生更大的影响。备体积大，占地面积大，不符合小型化的趋势。SF6绝缘金属外壳开关设备使用SF6气体作为绝缘体和灭弧介质，从而减小了其体积，并且不易受到环境的影响。是，由于SF6气体是温室气体，因此在使用中容易产生有毒物质，因此在设备运行中需要进行泄漏检测和保护。
前两种相比，该环保型气体绝缘开关柜的主回路安装在环保型气体罐中，电弧通过真空开关关闭。使其成为一个小型设备，非常适应环境； ，取消SF6气体泄漏检测设备和回收装置，简化测试，没有必要检测有毒分解产物。时，大规模生产后，环保型气体开关安全，可靠，免维护且价格便宜。比之下，可以看出，一种环境友好的气体绝缘金属封闭开关设备具有很大的性能优势，并且是理想的中屏蔽金属中压屏蔽设备。面介绍了市场上封闭，环保，气体绝缘的开关设备中的SF6气体，干空气和氮气混合开关设备的技术特性。离SF6混合金属壳设备的主要方法是由SF6和其他比例不同的气体组成的混合物。前，最常用的气体混合物是SF6和N2（通常使用的比例是10％SF6和90％N2、20％SF6）。80％N2），由于少量SF6气体可确保足够的绝缘电阻，并使用真空灭弧室将电弧熄灭，因此环形网络柜可以小型化[3]。1示出了上海天凌开关有限公司的SF6和N2混合气体混合装置，其中SF6为10％，N2为90％。SF6和N2混合气体仅用于绝缘，而真空灭弧室用作中断电流元件以实现减少。了使用少量的SF6气体，所有高压组件都同时密封在不锈钢气体箱中，以确保良好的绝缘性能和环境兼容性。SF6气体和高压复合组件被密封在气箱中，从而提高了配电盘的环境适应性，并可以承受高海拔，严寒，潮湿和污染等恶劣环境。用略带正性的气体绝缘体可降低气体泄漏的风险，即使在储气罐中发生气体泄漏，也不会在零表压下保持足够的绝缘电阻。会影响环形主体的正常运行。少SF6的使用可以改善工作台的环境保护，但是由于SF6气体混合物必须保证气体的正确组成，因此生产过程更加复杂，并且在发生泄漏时进行重组措施。
气比较困难。外，由于存在于混合气体中的SF 6被“污染”，因此在生命周期结束后难以回收这些气体，这在某种程度上也降低了气体的环境保护。网柜。燥空气绝缘金属封闭的设备使用干燥空气作为主要绝缘材料；干空气的绝缘性能不如SF6气体，因此其体积很重要[4]。前，通常通过压缩机，冷冻干燥机，精密过滤器组件，除油过滤器等的处理除去空气，蒸气，灰尘和其他杂质来获得干燥空气。2显示了北京ABB高压开关有限公司推出的空气绝缘开关设备。用的干燥空气是混合了19.5至23.5％氧气的工业气体，其余为压力为1.4 bar的氮气。有带电部件均密封在不锈钢焊接气箱中。SF6气体绝缘开关设备类似，由于主要绝缘是气体，因此固体绝缘材料较少，从而降低了局部放电的风险，同时使用了绝缘材料微正压气体降低了气体泄漏的风险，带电体被密封在空气箱中，改善了环形网络机柜的环境适应性，并且可以承受恶劣的环境，例如高海拔，强烈的寒冷，潮湿和污染。燥的空气不是温室气体，因此不必确保气体成分处于一定比例。此，在产品生命周期结束后，在发生泄漏和气体回收问题的情况下，不难重构空气。体绝缘开关设备的成熟可靠的生产工艺可以确保干式绝缘环网柜顺利运行，而无需支付额外费用。燥空气的绝缘性能不如SF6气体和固体绝缘材料，这导致干燥绝缘环中网络机柜的体积比扬声器高SF6气体和固体，虽然没有尺寸优势，但是可以合理地改变电场。配，从而减少了体积。前，电气产品中没有干燥空气的固定标准，这使其成分不确定，杂质和水蒸气的含量无法得到保证，使用干燥空气作为绝缘介质会导致产品不稳定，并且性能会发生变化。均匀。气绝缘的金属封闭设备以氮气为主要隔离手段，并使用真空开关打开和关闭。干燥空气一样，氮气不如SF6绝缘，因此其体积相对较大。前的氮气生产过程包括在冷冻干燥机中干燥压缩空气，通过一组精密过滤器过滤大的固体和液体颗粒以及油，然后进入碳吸附器。性炭分子筛可以在不同压力下处理氮气。氧气和其他气体的吸附量相反，它吸附除氮以外的空气分子，从而获得纯度大于99％的氮气。3显示了四方正在开发的即将完成型式试验的氮气绝缘开关设备。气绝缘开关设备包括一个充气（氮气）室，一个仪表室（位于充气室顶部的前面），一个电缆室（位于充气室底部的前面） ），泄压通道（位于充气室底部的下方）等。车厢组成。气室的内部装有开关体和地面开关体，输入总线（输出）和压力释放装置（即例如防爆膜）安装在底部的后面。关的控制机构（弹簧控制机构和手动控制机构）直接位于充气室的外部。离开关和真空灭弧室采用一体化设计原理。作简单可靠。箱内部的正压和外部压力采用正的微压设计，这不仅保证了内部绝热要求，而且还保证了空气的泄漏。要优点如下：（1）保护环境和环境。型尼龙塑料被用作带电部件的固体绝缘体，从而降低了能耗并解决了无法回收环氧树脂的问题。（2）安全实用。成主总线采用插入式连接，并选择一个直接作用的断开器，该断开器与断路器连接，从而促进了快速一致的断开和闭合过程。（3）小型化。属箱是全封闭且气密的，采用通用的箱体结构实现机柜的小型化。（4）智能化。隔离面板集成了数字传感器和终端，可实现最佳智能。其他气体绝缘的，环境友好的金属绝缘设备一样，主要绝缘材料是氮气，固体绝缘材料也较少，这降低了局部放电的风险。气是一种环境友好的气体，与少量正氮隔离，以减少气体泄漏。能性，并且将负载主体密封在空气箱中，这提高了环境的适应性，并且可以承受恶劣的环境，例如高海拔，严寒，潮湿和污染。用了长寿命，免维护的真空开关。压绝缘不受室外环境的影响，不易老化，并降低了产品维护成本。产氮气的过程已经成熟，不会增加批量生产的成本。气绝缘开关设备的生产过程与已成熟的其他气体绝缘开关设备的生产过程基本相同：它可确保生产过程中的良好处理质量，而无需支付额外费用。气绝缘不如SF6气体和固体绝缘材料有效，这导致相对较大数量的氮气绝缘开关设备，特别是用于电气柜组合式保险丝开关，与SF6相比，氮气是主要的绝缘体。大的体积主要是由于以下事实：SF6气体可自行熄灭电弧，而氮气无法熄灭电弧。化绝缘。于气体的环境隔音性能低于SF6（尤其是N2），因此其隔音性能仅占SF6气体的三分之一[5]。此必须重新设计开关柜的绝缘。了确保绝缘电阻，对补充泄漏检测气体和焊接工艺提出了更严格的要求，例如使用自动泄漏检测充气设备和机器人焊接设备，以确保准确性。时，由于体积略大于SF6气体绝缘开关柜，因此有必要提供合理可用的高压组件，
电缆以降低电场强度。升和散热。体绝缘的金属封闭设备将不锈钢气体箱中的高压组件密封起来，并使用少量的固体绝缘材料（例如环氧树脂和硅树脂）来增强气体的电阻。闭空间仅允许对流和传输。导和辐射用于散热，因此开关设备的温度上升幅度受到限制，特别是对于N2或干燥的空气。SF6相比，温升裕度大于10K。此，对于具有金属外壳并与气体隔离的紧凑型开关设备而言，如何控制温度升高并解决散热问题将是一个难题。CF3I气体的绝缘性能与SF6相当，并且不会污染环境。是，它目前无法实现工业化，从而导致更高的成本。此，如何实现SF6替代气的产业化将是一个迫在眉睫的问题。据上述技术特征和技术难点，看起来气态绝缘的金属外壳设备相对于其他金属封闭的开关设备具有极大的优势，该设备符合环境要求。体绝缘，还面临许多困难。保环保气体的温度上升，切割能力和工业生产，从而突出了气体绝缘金属外壳设备在技术，经济性和可靠性方面的优势保护环境，并在将来增强设备的智能性。导，如何实现一级和二级集成，减少与配电自动化的安装，调试和维护相关的工作量，并提高可靠性和可靠性。
备操作的自动化将是改进设备时要考虑的问题。
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