環(huán)網柜(即環(huán)網供電單元，RMU)是近幾年一種新興的、發(fā)展較快的智能電網配電設備，主要用于放射性、干線式和環(huán)網供電的開閉站、終端配電站以及戶外箱式配電站等配電設備中。

    環(huán)網柜的絕緣介質經歷了空氣絕緣、空氣和SF6氣體混合絕緣、SF6氣體全絕緣，直到現在以環(huán)氧樹脂和真空絕緣為主的固體絕緣。
 

    固體絕緣環(huán)網柜，是采用固體絕緣材料作為主絕緣介質的環(huán)網柜，將真空滅弧室及其導電連接、隔離開關、接地開關、主母線等主導電回路單一或組合后用固體絕緣介質包覆封裝為一個或幾個具有一定功能，并可再次組合和擴展的具備全絕緣、全密封性能的模塊，人可觸及的表面涂覆有導電或半導電屏蔽層并可直接可靠接地的環(huán)網柜。 

固體絕緣環(huán)網柜的特點
 

    固體絕緣環(huán)網柜的結構設計是從符合和適應現代堅強智能電網的要求出發(fā)，具備全絕緣、全密封、模塊化、小型化等主要特點。主回路部分采用單相模塊設計，一方面在運行時可以完全避免相間短路故障的發(fā)生，另一方面在極大提高維修效率的同時降低維護成本。

    固體絕緣環(huán)網柜從原理結構上完全取消了SF6氣體以及相應的氣箱零部件，徹底解決了由于氣箱內部開關短路時因壓力上升而引起爆炸所造成的事故，完全避免了SF6氣體分解、泄漏而造成的有害氣體的排放，真正成為社會所需要的環(huán)境友好型開關產品。

    固體絕緣環(huán)網柜比SF6環(huán)網柜具有更突出的抗惡劣環(huán)境的能力，在嚴寒、高原、潮濕、強風沙等惡劣環(huán)境下，適應性更強、更明顯。同時，固體絕緣環(huán)網柜還具備絕緣、溫升、機械特性等方面的在線檢測功能，以滿足國內堅強智能電網的要求。 
 

固體絕緣環(huán)網柜的結構

    目前國內外均有多家企業(yè)在研究開發(fā)固體絕緣環(huán)網柜，有的已通過型式試驗，并在各地掛網運行數年。從市場上的固體絕緣環(huán)網柜可以看出，目前，固體絕緣環(huán)網柜的結構主要有以下幾種：  

 1)只有主回路真空斷路器的固體絕緣開關，如美國G&W公司。

 2)真空斷路器+空氣絕緣的三工位隔離、接地開關，如伊頓電氣、沈陽昊誠、北京雙杰等。
 

對現行固體絕緣環(huán)網柜的幾點思考

 1)固體絕緣材料。在實際運行中，由于環(huán)境的復雜性、不確定性，我們需要認真考慮環(huán)氧樹脂的老化、吸潮、絕緣和發(fā)熱等問題，同時在加工生產過程中，我們必須嚴格審核和把關固體極柱的生產工藝水平和生產工藝流程。否則，固體絕緣環(huán)網柜的絕緣隱患、故障概率及危害性可能會高于SF6氣體絕緣環(huán)網柜。 

 2)腔體的密封問題。對于靠空氣絕緣的隔離開關、接地開關，我們必須處理好相應的極柱腔體的密封問題，否則因此而引起的凝露等問題會大大降低開關的絕緣性能，造成開關故障等事故。

 3)固體極柱表面涂覆導電或半導電屏蔽層。據了解，目前廠家在固體極柱表面涂覆主要有：噴鋅、噴鋁、涂半導電漆或包覆半導電橡膠。如果不經過分析、模擬、試驗，而只是簡單的涂覆，可能會造成電場分布不均、局部放電不穩(wěn)定等現象，從而降低固體開關的絕緣性能，導致事故的發(fā)生。所以對固體極柱表面涂覆，我們要慎之又慎，仔細分析研究，確保真正的可靠性，否則會事與愿違、適得其反。

 4)三工位真空滅弧室的應用。首先需考慮的是真空滅弧室內部各功能部位的絕緣性能及相互關聯的問題;其次還要考慮真空滅弧室在各個功能位置上的動熱穩(wěn)定問題。

5)對于三工位隔離、接地開關，需認真考慮對應的操作機構，確保其功能位置的準確性和可靠性，并確認此操作機構與斷路器操作機構、柜門的操縱順序和聯鎖結構。
  

 6)在固體絕緣開關的單相極柱設計中，要認真分析周圍導電體磁場對真空滅弧室開斷的影響。希望在設計的分析過程中，利用電磁場分析軟件對整體單相極柱做電磁場模擬分析，合理、優(yōu)化設計結構，以確保電磁場的均勻性和合理性。

 

    固體絕緣環(huán)網柜是現代技術產物的結合，從其設計原理和結構特點來看，固體絕緣環(huán)網柜是一種安全、環(huán)境友好型的新型環(huán)網柜，并且特別適合在高海拔、高溫差、污穢潮濕的場所使用，它將會在我國堅強的中壓智能電網中扮演重要的角色。但同時，作為一種新興的環(huán)網柜，它還不是很成熟和可靠，需要我們設計者和企業(yè)單位去研究、去探索、去驗證。通過我們共同的努力，將固體絕緣環(huán)網柜演練成堅強中壓智能電網中的真正主角。

 

對于固體絕緣環(huán)網柜目前存在的一些問題和不足，筆者希望能和同行、同仁們一起探討和研究。

 

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