摘 要：固体环网柜作为新一代的配电产品除具有良好的环保性能外，还有具有体积小，灭弧能力强，安全可靠性高，易操作和免维护等特点；作为SF6气体绝缘环网柜的替代产品具有广泛的应用前景和价值。 关键词：环网柜 固体绝缘 真空灭弧室下水井
一、产品概述
环网柜作为一次变配电设备的应用历史已有40多年，早期的环网柜产品多为空气绝缘，充油式、产气式和压气式负荷开关；20世纪80年代出现了3工位SF6负荷开关使得负荷开关柜的结构更加简单，负荷开关和接地开关的联锁变的简单；此时的负荷开关柜主要以空气作绝缘介质，它们具有配置灵活，便于自由扩展，组合功能单元便利、维修方便等优点。
近10年来，对供电设备可靠性要求的不断提高以及占地空间减小的要求使以SF6为主绝缘的环网柜，得到进一步发展，产生了新型的全封闭全绝缘共箱式环网柜；该柜箱体采用2.5～3.0mm不锈钢板密封焊接而成，寿命周期一次性充SF6气体密封；提高了设备运行的可 靠性和稳定性；减少了运行和维护费用，实现了设备的小型化和免维护。
1997年《京都议定书》把SF6列为温室气体；一个SF6空气雾化喷头分子对温室效应的影响是一个CO2气体分子的25000倍，且SF6气体衰减周期很长（约3400年）；全球产生的SF6气体约50%用于电力行业，其中80%用于高压开关设备；目前排放到大气中的SF6气体，正以8.7%的速率在增长。国内所运行的全密封环网柜有90%以上都靠SF6气体作为灭弧和绝缘介质，我国每年配电领域消耗SF6气体达4500吨，相当于1.2万亿吨CO2排放。随着全球限制温室气体的呼声越来越高，针对大量应用的SF6环网柜，国内、外企业都在积极研制替代产品，在保持原SF6推进式搅拌桨环网柜小型化的基础上，达到环保要求。于是采用更新型、更安全、更环保的固体绝缘环网柜的研发已提上议程。
固体绝缘环网柜是一种集绝缘母线、组合单元小型化、外固封三种技术一体，将开关及高压带电部件采用环氧树脂等固体绝缘材料进行整体密闭包封，以固体绝缘材料作为带电体对地及相间主绝缘，并将其外表面的导电或半导电屏蔽层可靠接地的一种新型配电设备。
二、关键元器件介绍
1.真空灭弧室：真空灭弧室是利用真空度为10-4U盘笔Pa的高真空作为内绝缘和灭弧介质，具有直径较小，绝缘强度高，燃弧时间短，灭弧能力强，电气寿命高等优点。其具有良好的开断性能：额定短路开断次数均在20~100次，甚至更高，开断失败率极低；触头开距（9±1mm）及接触行程小、操作功率小，机械寿命可高达20000次以上，具有稳定可靠的电寿命；开断额定短路开断电流后，动、静触头间仍具有较高的绝缘水平；开断过程中不产生燃弧，高气压，因此操作危险性小，无污染、噪音低；适用于频繁操作、工作条件比较苛刻的场所；动作机构的故障率低，运行稳定可靠；具备使用操作简单安全、免维护等优点。
2.固体绝缘：固体绝缘技术是将电气一次回路全包裹在环氧树脂绝缘筒内，同时优化了断
路器的绝缘支撑结构，简化零件数量和压缩了断路器的体积，可以实现集成模块化；具有易安装、免维护、体积小、耐压稳定可靠等特点。真空灭弧室外层采用真空浇注弹性绝缘材料填充，降低温度膨胀影响；真空灭弧室室、电气主回路、绝缘支撑等部件有机地结合为一体固封集成极柱。固封极柱采用采用环氧树脂自动压力凝胶成型工艺（APG工艺）将真空灭弧室和上、下出线座等载流元件密封成一个整体，由于选用性能优异的环氧树脂，不仅保证产品的机械，电气和耐热老化等性能，还具有良好密封性能，绝缘可靠性、耐高低温冲击和机械冲击等性能；具有免维护、易安装等优点。尤其更适合用于高海拔、高污染等环境下使用。
3.母线系统：目前母线系统主要采用三元乙丙橡胶绝缘，外加半导电屏蔽层，是一种高可靠，且可触摸式屏蔽型绝缘母线。
三元乙丙橡胶适用温度：-65 ℃～250℃（结晶温度：-65 ℃，玻璃化温度：250 ℃）
拉伸强度：≥7.0MPa
视力保护器伸长率： ≥250%
撕裂强度： ≥26.0 kN/m
拉伸永远变形：≤8%
交流电击穿强度：20～30 MV/m
这种材料具有耐高温、耐辐射和耐臭氧性能，抗环境老化，极适宜于户外等环境。母线采用螺栓连接，安装方便，易维护，性能稳定可靠。
