浅谈SF6充气柜的柜体设计

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1、万方数据解决方案Solutions浅谈SF6充气柜的柜体设计SF。充气柜柜体尺寸较小，运行不受外界环境的影响，采用免维护产品结构，安全方便，可靠·性高。在加工制造方面，SF。充气柜相比一般的空气绝缘柜具有更高的技术含量。●周慧东晁志刚／平高集团有限公司aF。充气柜是将高压元件(如断路器、隔离开U关、负荷开关、接地开关、互感器及母线等等)密封在充有较低压力SF。气体的封闭壳体内的一种金属封闭开关设备。1982年西门子公司率先开发出sF6绝缘断路器柜。之后各大知名公司相继推出自己的产品，女nABB的Safe系列、施耐德RM6系列及阿尔

2、斯通的FB系列产品。从国外来看充气柜发展相当快，制造厂家相当多，而且应用比较广泛，已有相当多的产品进入国内。而我国在充气柜行业发展较晚，据我国高压开关行业协会统计，我国2001年的充气柜产量为零，从2002年开始起步，2002年有两制造厂家设计、制造的产品进行了产品的型式试验。与一般的空气绝缘柜相比，SF。充气柜柜体尺寸较小，运行不受外界环境(如凝露、污秽、小动物及化学物质等等)的影响，采用免维护产品结构，安全方便，可靠性高。在加工制造方面，sF。充气柜相比一般的空气绝缘柜具有更高的技术含量。1SF。充气柜的设计1．1外壳设计要求

3、外壳需按中华人民共和国国家劳动总局1981年颁发的《压力容器安全监察规程》和按设备投产后不能复查的条件进行设计、制造，以确保材料、结构、焊接工艺及检验等的安全可靠性。因SF。充气柜要承受很大的压力，特别是在抽真空的时候，如果处理不好变形的问题，很可能导致内部零件的损坏，密封处也可能漏气。外壳的设计压力，至少等于内部故障时气体释放前的压力。壳体材料一般有两种：一种为铝筒式，另一为钢板式。如西门子公司的8DAl0／8DBlO型为铝筒式，8DCll型为钢板式。对外壳和部件强度，无论是否通过计算确定，均应进行规定的试验。为防止壳体的变形，

4、可对壳体38I●气囊量-2009年第12期薄弱地方用加强肋；在抽真空时采用等压抽真空的方法，保证其壳体内外较小的压力差，从而保证壳体的不变形。1．2气室的设计气室的个数决定着充气柜元件的布置方式。在设计气室时，气室的个数要根据充气柜需要实现的功能来确定。对于一个气室来说，结构简单，制造加工方便；但一个充气室内部元器件多，容易互相影响，从而影响可靠性。另外因一个气室壳体承受压力的面积较大，壳体需要具有更大的承压能力。而对于两个气室或多个气室来说，因各个气室完全独立，可免除多元件的相互影响，安全性更高；单个气室的承受压力相对减小，但结

5、构相对复杂，制造加工难度增加，成本也相对加大。1．3焊接要求壳体的焊接质量要求严格，可采用激光焊或氩弧焊。对焊接外壳的焊缝，除无法探伤部位外，要进行无损探伤检查。关键部位焊缝以及两种材料拼焊的焊缝需全部进行探伤，其他应探焊缝长度不少于其对接焊缝总长度的20％。1．4密封要求SF。充气柜的年漏气率要求小于0．5％。漏气率一直是各生产厂家和用户关注的焦点，一般SF6充气柜的SF6充气压力都比较低，当壳体sF6气体压力下降到壳体内外压力相等时，似乎气体不存在泄露。但从渗透角度考虑，壳体内sF。气体浓度显然高于壳体外，sF。气体仍向外渗出

6、；反之壳体外空气浓度高于柜内，空气又将渗入柜内。时间一长，虽然壳体内外压力相等，但壳体内气体成分发生了变化，SF。气体浓度减少，绝缘性能下降。从而导致事故的发生。SF。充气柜一般采用焊接密封、密封圈密封和波纹管密封。因考虑到密封圈的压缩量、寿命、老化及可靠性方面的因素，应尽量万方数据少采用密封圈密封的方式。在采用焊接密封时，为保证焊缝的气密性，至少要用氩弧焊或激光焊接设备进行焊接。sF6气体检漏一般有两种方法：一是定性检漏即查漏点，二是定量检漏，在密封24h后检测壳体内气体浓度来推算年漏气率。此外还要考虑环境对密封性能的影响，如高

7、温或低温条件下密封性能是否满足要求。1．5压力释放装置SF。充气柜要求装设压力释放装置。压力释放装置的两种形式：一种是以开启压力和闭合压力表示其特征的压力释放阀；另一种是不能再闭合的压力释放装置，如防爆片。在外壳和压缩气体源固定连接时，如不能依靠所使用的压力调节装置来防止过压力，应装设足够尺寸的压力释放阀，以防止外壳内压力超过设计压力的110％。当外壳和气源不是固定连接时，应在充气管路上装设压力释放阀，以防外壳充气时气压超过设计压力的110％。此阀亦可装在外壳本体上，一旦压力释放阀动作，在压力降低到设计压力的75％以前应重新关闭。

8、应尽量使用具有温度补偿的压力计，否则要考虑到压力与温度的关系。在采用防爆片来释放压力时，与外壳设计压力的配合还应考虑防止偶然爆破(上接第36页)间隙放电问题。具体做法是让套管内壁与母线保持等电位连接，消除不均匀电场产生的间隙放电。可将柜内所有套管都