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摘要：当前，固体绝缘技术已经得到了市场上的认可和采用，而且在我国大部分城市也已经得到了推广和创新，随着社会关注度越来越高，人们对于固体绝缘环网柜的发展要求也越来越高，本文主要针对使用过程中出现的问题加以阐述和分析，并就未来的发展方向进行了有根据的预测和分析，希望固体绝缘环网柜的发展能够在技术和工艺上有着更大的突破，为电网发展迈入新阶段贡献力量。
关键词：10kV小型化；固体绝缘；开关柜；关键技术
1、技术介绍
固体绝缘环网柜是一种集外固封、绝缘母线及组合单元小型化三种技术于一体，开关及高压带电部件采用环氧树脂进行整体浇注，以环氧树脂固封作为带电体对地及相间的绝缘的新型配电设备。
固体绝缘环网柜具有如下创新特点：
1.1实现全绝缘
固体绝缘环网柜采用绝缘套筒固化开关部件，由封闭母线连接各个回路，整体实现全封闭全绝缘。
1.2智能升级
目前诸多的充气SF6环网柜无法适应配网自动化改造的需要。固体绝缘环网柜极具智能性，现场可以根据用户需求引接PT电源。电缆接头可实现在线监测，给用户现场的温度值，同时数据到达控制终端，运行维护加强，为用户解决很多实用问题。
1.3杜绝SF6污染
固体绝缘环网柜从原理制造上完全与六氟化硫气体无关，在配电网设备领域的减排环保提供基础保证。
1.4灵活方便
固体绝缘环网柜具有拼装组合结构，灵活性非常强，兼具充气环网柜和单元环网柜的优点。运行中，任意环网柜发生问题，都可以及时设计回路更改方案，当场进行回路更换，对用户的使用提供了极大的方便性和灵活性，降低客户的运营和维护成本。
1.5抗恶劣环境
固体绝缘环网柜相比SF6环网柜具有突出的抗恶劣环境能力，由于不应用SF6气体，且具有全封闭式结构，因此在严寒、高原、潮湿、强风沙等恶劣环境下，适应性优势明显。
2、固体绝缘开关柜技术参数及结构形式
按照技术条件规定，固体绝缘环网柜额定电压等级为12kV，额定电流等级为630A、1250A，目前市场上的固体绝缘开关柜额定电压等级集中在12kV，额定电流集中在630A，日本东芝公司目前已开发出36kV电压等级的固体绝缘开关柜，但是从市场角度来看，不具备成本优势，随着技术参数等级的升高，固体绝缘开关柜的柜体尺寸、成本都急剧上升，市场竞争力大大下降。
固体绝缘开关柜按三相正面布置方式分两种。第一，左中右方式，三相左中右布置，该布置方式为目前市场主流方式。第二，前中后方式，开关三相前中后布置，该布置方式为目前较少。
固体绝缘开关柜按照三相是否分离分为两种。第一，分相式，三相采用固体绝缘材料分相包覆后涂敷接地屏蔽层，最大程度避免了内部燃弧故障的发生。第二，整体式，三相整体采用固体绝缘材料包覆后涂敷接地屏蔽层。
3、隔离开关技术
3.1空气隔离断口
传统空气绝缘隔离中开关是暴露在外面的，与空气直接接触，受到外部环境的影响比较大，而固体绝缘开关柜的空气绝缘开关是设计在密闭环境中的，这样一来就大大提高了开关柜对环境的适应能力。固体绝缘环网柜采用空气绝缘隔离，尺寸较大，同时要求对隔离开关型腔进行高度密封。从目前市场占有量来看，固体绝缘环网柜因其成熟的技术，受到了广大用户的青睐，成为了市场上的畅销货。
3.2真空断口隔离
按照常规的设计理念，在固体绝缘开关柜中很少考虑使用真空隔离开关，隔离和绝缘只能选择空气、SF6，真空只被作为灭弧介质来使用。按照有关技术要求，隔离开关主要是指能满足开关要求，在分闸位置提供隔离断口的开关装置。为确保安全，隔离开关应当能满足从一端到另一端任意端口不会发生电流的泄露。现在已经研发出了利用真空绝缘隔离的固体绝缘环网柜，但是用户对真空绝缘隔离开关并不看好。
3.3接地开关在技术条件中规定
接地开关必须能经受住两次额定短路和电流的冲击。固体绝缘环网柜，按照功能元件位置不同而采用不同的接地开关。比如，三工位开关在馈线侧，接地开关要用EI级；如果三工位开关位于主母线侧，就需要用EO级接地开关。接地开关按照绝缘材质的不用，又可以分为空气接地开关和真空接地开关，这两种接地开关目前都占据一定的市场份额。三、典型开关柜介绍日本的日立公司、东芝公司在固体绝缘环网柜的研发方面走在了世界的前列，在浇注工艺和固体材料等方面积累了较为成熟的经验。而我国较早引进的是美国伊顿公司生产的SVS系列固体绝缘环网柜，此后我国的一些固体绝缘环网柜也在很大程度上学习和借鉴了美国的先进做法。现在，施耐德、ABB、西门子等多家公司正在加强对固体绝缘环网柜的研发力度，施耐德已成功推出了Premset固体绝缘开关柜。
3.4优势及不足
固体绝缘开关柜具有以下优势：一是固体绝缘开关柜不使用SF6气体，起到了保护环境的效果；二是固体绝缘开关柜采用环氧树脂绝缘介质，是空气绝缘强度的5—6倍。同时，固体绝缘开关柜的体积只是传统开关柜的三分之一，更加适应市场的需求；三是固体绝缘开关柜采用全密封、全绝缘的设计结构，能适应多种环境的需要；四是固体绝缘开关柜采用分离的方式，同时在表层涂抹了接地屏蔽层，可以有效减少内部燃弧故障带来的不安全隐患。固体绝缘开关柜具有以下的不足：一是由于浇注技术不成熟，存在局部放电的安全隐患，容易造成绝缘性能下降的后果；二是长期使用后的性能稳定性暂无法确定；三是散热难题不易解决，这也是制约固体绝缘开关柜进一步升级的一大桎梏；四是固体绝缘开关中使用大量固体绝缘材料会极大增加固体绝缘开关柜的制造成本。五、总结总而言之，固体绝缘开关柜在我国尚处于起步阶段，技术方面还很不成熟，需要进一步的改进和提升，加之部分业户不能接受固体绝缘开关柜，因此短时间内不能完全代替气体绝缘开关柜，但是，我们应当清醒地看到，固体绝缘开关柜引领了开关柜发展的方向，对其进行研发利用是大势所趋。随着科学技术的不断进步，固体绝缘开关柜将不断更新技术，研发制作出更多的新产品，其发展前景将是一片光明。
4、固体绝缘环网柜的发展趋势
4.1要尽可能的研发新的高性能的环氧树脂
环氧树脂作为最受欢迎的固体绝缘材料，能够在很大程度上提高固体绝缘环网柜的绝缘性能，并能够在一定程度上提高绝缘材料的安全性和可靠性。采用性能较高的环氧树脂来进行真空灭弧，不需要通过硅橡胶来过渡而且热传导的能力也可以得到保障。
4.2在固体绝缘环网柜的设计方面
要留意前面所讲到的局部放电的问题，这里需要进行说明的是，在进行固体绝缘环网柜的设计之前要首先把各项参数确认好，保证设备所需要的耐受电压、电流和局部放电的水平在可控制的范围之内，才能大幅度提高设备的安全性。
4.3环氧树脂的浇注工艺的开发和研究也是当前应该关注的热点，建议相关研究者从工艺流程方面入手来研究绝缘件的开裂及放电等问题，尽早研究出有效措施。
4.4环氧树脂的稳定性也可以进行深入研究。可以通过加速老化的方法来进行实验，在环氧树脂的正常使用寿命期间，对环氧树脂进行局部放电等性能的频率检测和趋势分析，将数据进行统计和对比以便于进行下一步的研究。（5）智能化的设计。今后的发展方向可以采用较为先进的传感技术和测量技术，通过现代化的设备来将固体绝缘环网柜推向一个新的发展高度。
5、结论
10kV小型化固体绝缘开关柜在当今的电力设备中占有举足轻重的地位，为了提高小型化固体绝缘开关柜的可靠性和可用性，如何降低局部放电的影响是亟待解决的问题。该文从局部放电产生的原因入手，对如何检测局部放电进行探究，从而提出对局部放电的解决策略，对推广和使用10kV小型化固体绝缘开关柜具有一定的现实意义。
参考文献：
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