全绝缘SF6环网柜扩展的问题研究

季亮 麦伟文

摘 要：本文以南海供电局某业扩工程为例，介绍了全绝缘SF6开关柜的结构、功能和特点，以及在工程实践中拼柜问题的探讨。

关键词：全绝缘开关柜；扩展

随着经济发展，电网客户用电需求也越来越大，目前配电网用户除了对电能质量要求越来越高外，而且对供电可靠性的要求也越来越高。配电网供电方式由最初的单辐射供电正逐步向环网型供电方式发展，环网供电技术加之配以自动化装置将是未来电网的发展趋势。

一、全绝缘SF6开关柜的特点

（一）概述

全绝缘SF6开关柜以负荷开关、负荷开关-熔断器组合电器、隔离开关-断路器等主开关构成各功能单元和密封气箱，它将所有高壓带电部分如负荷开关、接地开关、母线等密封在充有低压力SF6气体的不锈钢箱体内，以SF6作为灭弧介质和绝缘介质，采用电动或手动储能弹簧操动机构，在柜体内为独立气箱的情况下，其母线通过母线连接器可以在左右方向扩展。适用于中压配电系统，可以用于配电站、开关站，完成各种的配电任务。

（二）全绝缘SF6开关柜特殊部件

全绝缘SF6开关柜主要有以下几个特殊的部件：

1.密封箱体

密封箱体内部装有开关设备和母线，气箱充以SF6气体，额定压力为0.03MPa，采用激光焊接全密封技术，并经过同步抽真空氦检漏，密封性很强；在整个运行寿命期间不需要重新充气和更换气体，因此日常工作中不用对其进行维护。根据开关柜是否可扩展，密封箱体可以分为共箱式和独立式箱体，只有独立式箱体才能扩展。

2.泄压装置

在密封箱体下部的泄压通道设有防爆膜，当万一发生内部燃弧故障时，气体迅速膨胀，密封箱体内部的高压力气体可将防爆膜冲开，释放压力，同时引导SF6气体通过泄压通道排入地沟以确保操作人员、柜内其他设备、与开关柜同房的其他设备的安全。

3.柜架

柜架（除去密封箱体以外的壳体部分）是所有零部件装配的基体，同时对密封箱体起支撑和固定作用。柜架可分为三个主要隔室：操作机构室、电缆室和泄压通道；

（三）全绝缘SF6开关柜的主要优点

1.全密封、全绝缘

所有高壓带电部分全部密封在充低压力SF6气箱内，受外界环境影响较少，可以使用于一般潮湿、污秽等环境。特别适用于珠三角地区等湿度较大地区。

2.柜体小型化

使用三工位负荷开关，有效减少零部件数量。导电部件采用SF6 气体绝缘与采用空气绝缘的SF6 半绝缘柜相比结构更紧凑。

3.不受海拔影响

全绝缘主回路元器件内置于充气箱体内，压力恒定，不受海拔影响。

4.全绝缘SF6柜的可扩展性

全绝缘SF6开关柜在每一个柜都是独立气箱而且母线都预留了扩展接口的情况下，可以利用母线连接器进行扩展。

母线连接器是为各开关柜拓展提供电气、机械连接的器件。一般由三只硅橡胶接合器组成，安装在欲连接的各柜的侧面上水平排列的内锥套管内，作用是将两个柜子的母线连接起来而不需要损坏和更换密封箱体，由于其外皮是硅橡胶制成在连接母线的同时也对连接处起到了良好的封闭作用，避免灰尘、水份等杂质进入柜体。

二、全绝缘SF6开关柜拼柜设计方案分析

如何在原有全绝缘SF6环网柜增加电柜是未来几年我院在设计过程中陆续出现的问题，因为全绝缘SF6环网柜属于相对新颖的设备，近十年才开始大范围使用，而由于母线接口没有国家统一标准，导致如果在原有柜旁边增加一面或几面环网柜可能会出现一定的问题；

佛山市南海区X工程描述：某小区内电房现有3面HD开关公司生产的可扩展全绝缘SF6环网柜，其中一面为进线柜，两面为出线柜。本工程现需要增加一面出线柜并引出一回ZRC-YJV22-3*120电缆电缆至本工程新建户外开关箱作为报装用户的电源点。在设计过程中就产生了如何拼柜的问题，当时有以下几个方案可供选择：1）将现有3面可扩展全绝缘SF6环网柜全部更换，但现有全绝缘SF6环网柜全部接有电缆，如果全部更换存在着电缆头是否可以无损抽出旧柜，无损放入新柜，具有很大的不确定性；如果不能无损抽出，则需要更换电缆，增加了大量的投资；加之现有3面柜投运不超过2年，全部更换的确很浪费；2）增加一面全绝缘柜，由于开关柜属于供电局甲供物资。如果不采用专招，可能中标单位不是HD开关公司，由于不同柜厂母线接口匹配性不统一，可能导致无法完成拼柜。如果专招由于程序复杂，时间长，不能满足为业扩客户的用电需求；3）使用半绝缘SF6柜，并增加一面母线提升柜作为全绝缘SF6柜和半绝缘SF6柜之间联结的中介，也就是说半绝柜和全绝缘柜拼柜，这方案有一个很致命的缺陷，如果原柜生产厂家不配合，另外的厂家很难实施，因为新旧柜母线的高度可以通过联络副柜进行调整，但是全半和全全绝缘开关柜之间的联接件国内暂没有一个统一的标准，各个厂家采用的连接件不尽相同，也就是母线如何从旧柜接出至新柜是个相当难处理的问题；因此此方案的前提是原有厂家的大力配合，所以这个方案也是存在很多的不确定因素；4）将现有开关柜进线方向旁边进线电缆方向加一个半绝缘SF6出线柜，一个半绝缘母线提升柜，原电源进线从原电源进线柜移出接入提升副柜（需要重新做电缆终端头），并从提升副柜再新建电缆接入原电源进线柜，半绝缘SF6出线柜出一回电缆至新建开关箱；本工程采用第四种方法，巧妙的解决了此工程的拼柜问题，现工程已施工完成，并运行良好。

三、结语

结论：全绝缘SF6开关柜的技术特点是非常明显的，但由于无统一的接口技术标准，导致不同厂家的环网柜难以直接拼合在一起，本工程第四种方法虽然能解决问题，但实际过程中特别是用户工程之类不受物资使用限制的工程，尽量采用原柜厂家生产的产品，但一定要确认其是否可扩展（如果是共箱式结构，基本上是无法扩展的）。

参考文献：

[1] 汤继东.中低压电气设计与电气设备成套技术.中国电力出版社，2010年2月.