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摘要：随着我国电力行业转型升级步伐的加快及节能减排的迫切需要，调节大气湿度，治理大气污染已经成为一项刻不容缓的任务。针对快速发展的电力行业，研制环保型气体绝缘环网柜是大势所趋，未来的输配电设备必将围绕安全性、可靠性、小型化、环保型等需求不断展开。
关键词：12KV环保气体绝缘环网柜；现状；发展；研究
12kV环网柜作为一种典型的终端配电设备，被大量使用于电力系统和各类工业用户中，是坚强智能电网中不可或缺的产品，直接关系到电网的安全可靠运行。为此文章结合12KV环保气体环网柜的发展现状和发展趋势，对其中的关键技术特点展开分析，并对12KV环保气体环网柜的未来发展趋势进行展望。
一、12KV环网柜现状和发展趋势
（一）现状
近百年来，地球气候正经历一次以全球变暖为主要特征的显著变化。这种全球性的气候变暖是由自然的气候波动和人类活动所增强的温室效应共同引起的。减少温室气体排放、减缓气候变化是《联合国气候变化公约》和《京都议定书》的主要目标。1997年日本京都议定书上，SF6被列为最具有温室效应的气体，被列入限制使用和排放的气体之一。其中CO2对温室效应的影响最大，占60%以上，SF6仅占0.1%，其影响目前虽小，但潜在的危害性很大。这是因为SF6的一个分子对温室效应的影响是一个CO2分子的23900倍，而且SF6分子的衰减周期很长，约为3200年。全球生产的SF6约50%用于电力行业，这其中的80%用于开关设备。作为一个发展中的大国，我国在减少温室气体排放方面所面临的压力越来越大。
（二）发展趋势
从技术角度来看，截至2014年前后，环网柜行业的发展大致经历了空气绝缘、SF6半绝缘、SF6全绝缘、固体绝缘等几个阶段。从这一发展趋势可以发现，创新和技术进步主要围绕着设备在安全性、可靠性、小型化、环保等方面不断展开。就现阶段国内外市场而言，固体绝缘一度被认为是替代SF6产品的理想选择，但随着环氧树脂材料（固体柜大量使用）本身难以回收且替代材料（热塑性工程塑料）未被大面积认同，固体绝缘击穿不可恢复，以及无法解决大容量温升等因素的负面影响，其概念的降温速度不亚于其升温速度。相反，SF6全绝缘环网柜因为其体积小，耐环境性能好，运行可靠维护量少等优势，虽然不环保，却依然占据着绝大部分的市场份额。
最近2～3年，环保气体绝缘开关柜基于以下几个方面的技术积累和沉淀，逐渐成为电网公司和行业领先制造企业竞相期望和关注的焦点，行业发展趋势渐入人心：
1）真空开关技术的成熟应用（含固封技术）；
2）绝缘技术的深入掌握（气体绝缘、固体界面绝缘、复合绝缘等）；
3）SF6气体绝缘开关设备的运行积累（RMU、C-GIS）；
4）SF6替代气体的应用研究取得突破（ABB、3M等）；
5）中压产品回归固定类产品的行业讨论（核心元器件可靠性的大幅提升）。
二、12KV环保气体环网柜的技术特点
（一）技术特点
1.绿色环保
采用干燥空气（或氮气）作为主绝缘介质，无SF6气体，无有毒和温室气体排放。关注产品整个生命周期对环境的影响，不断探索新型材料和工艺的应用，努力提高材料可回收率；产品体积小，结构紧凑，有效节约了原材料生产能耗和占地面积。
2.安全可靠
成熟的真空开关技术，开断性能稳定可靠，使用寿命长；气体额定冲入压力低（0.12Mpa，绝对值），泄漏率（≤0.1%）相对更容易实现；绝缘强度高，零表压下仍然可以满足正常运行；三位置隔离开关可实现电动/远方操作，与负荷开关/断路器之间具备完善的“五防”联锁，运行维护更安全。
3.环境适应
所有高压一次元件密封在3mm不锈钢焊接气室内，不受外部环境影响，开关操作机构及低压室可根据需要另外增加防护结构，真正满足特殊条件下的防腐、防湿、耐低温等要求。
4.标准设计
母线扩展连接（顶扩或侧扩）和出线电缆连接部分均沿用成熟的标准结构，与原有的SF6充气柜完全通用可互换；负荷开关方案和断路器方案的零部件标准化水平达95%以上，具有相同的外形尺寸，最大程度地满足了标准设计、标准制造和标准运维的要求。
5.智能领先
本产品可根据用户的不同需要，选配智能操控、自供电综合保护、全景智能配用电平台等系统，一体化实现采集、操控、监测、诊断、保护、通讯等功能的同时，更让远程运维和配电大数据成为可能。
三、12KV环保气体环网柜的未来发展趋势
随着我国电力行业转型升级步伐的加快及节能减排的迫切需要，调节大气湿度，治理大气污染已经成为一项刻不容缓的任务。针对快速发展的电力行业，研制环保型气体绝缘环网柜是大势所趋，未来的输配电设备必将围绕安全性、可靠性、小型化、环保型等需求不断展开。更难能可贵的是国家电网对环保开关柜的认同度明显高于一般工业用户，《国家电网公司重点推广新技术目录（2017版）》中已经明确规定，2016～2018年，在新建和改造项目中环保气体绝缘开关柜的应用量“不低于新增总量的30%，年增幅不低于8%”。在国网公司运维检修部和中国电力科学研究院联合编制的最新版（2017版）的《12kV环网柜标准化设计建议》中，环保气体绝缘环网柜已经被正式采纳，并为今后的产品招标给出了明确的技术规范要求。
结束语
综上所述，随着社会的发展进步，我国电力行业经历了多个发展阶段，在不同阶段的探索和研究中不断发展壮大，对带动我国国民经济发展起到了重要的作用。在新的社会经济形势下，为了更好的促进我国电力设备行业的发展，需要相关人员加强对人才的培养，提升电力设备产业和其他产业的关联度。
参考文献
[1]李建基.国外高压充气柜（C-GIS）的发展.高压电器通讯.
[2]西门子产品样本.
[3]黎斌.SF6高压电器设计.机械工业出版社.2003.
论文作者:戴国权,韩福亮
论文发表刊物:《防护工程》2018年第5期
论文发表时间:2018/7/5
标签：气体论文; 环网柜论文; 发展趋势论文; 电力行业论文; 固体论文; 产品论文; 技术论文; 《防护工程》2018年第5期论文;