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關于充氣柜的柜體設計

發布時間：2022-05-12 11:02:04

充氣柜是將高壓元件(如斷路器、隔絕開關、負荷開關、接地開關、互感器及母線等等)密封在充有較低壓力SF6氣體的封閉殼體內的一種金屬封閉開關設備。

1充氣柜的設計

1.1外殼設計要求

外殼需按中華人民共和國國家勞作總局1981年發布的《壓力容器安全監察規程》和按設備投產后不能復查的條件進行設計、制造，以保證材料、結構、焊接工藝及查驗等的安全可靠性。

因充氣柜要承受很大的壓力，特別是在抽真空的時候，假定處理欠好變形的問題，很或許導致內部零件的損壞，密封處也或許漏氣。外殼的設計壓力，至少等于內部缺點時氣體開釋前的壓力。殼體材料一般有兩種:一種為鋁筒式，另一為鋼板式。如西門子公司的8DA10/8DB10型為鋁筒式，8DC11型為鋼板式。對外殼和部件強度，不論是否通過核算招認，均應進行規則的試驗。為防止殼體的變形，可對殼體單薄當地用加強肋;在抽真空時選用等壓抽真空的辦法，保證其殼體表里較小的壓力差，然后保證殼體的不變形。

1.2氣室的設計

氣室的個數選擇著充氣柜元件的組織辦法。在設計氣室時，氣室的個數要根據充氣柜需求結束的功用來招認。關于一個氣室來說，結構簡略，制造加工便當;但一個充氣室內部元器件多，簡略彼此影響，然后影響可靠性。另外因-一個氣室殼體承受壓力的面積較大，殼體需求具有更大的承壓性能。而關于兩個氣室或多個氣室來說，因各個氣室完全獨立，可根除多元件的彼此影響，安全性更高;單個氣室的承受壓力相對減小，但結構相對雜亂，制造加工難度增加，本錢也相對加大。

1.3焊接要求

殼體的焊接質量要求嚴峻，可選用激光焊或氬弧焊。對焊接外殼的焊縫，除無法探傷部位外，要進行無損探傷檢查。關鍵部位焊縫以及兩種材料拼焊的焊縫需全部進行探傷，其他應探焊縫長度不少于其對接焊縫總長度的20%。

1.4密封要求

充氣柜的年漏氣率要求小于0.5%。漏氣率一直是各生產廠家和用戶重視的焦點，一般充氣柜的SF6充氣壓力都比較低，當殼體SF6氣體壓力下降到殼體表里壓力持平常，好像氣體不存在泄露。但從浸透視點考慮，殼體內SF6氣體濃度顯著高于殼體外，SF6氣體仍向外滲出;反之殼體外空氣濃度高于柜內，空氣又將進入柜內。時間一長，雖然殼體表里壓力相等，但殼體內氣體成分產生了改動，SF6氣體濃度削減，絕緣功用下降。然后導致事端的產生。充氣柜一般選用焊接密封、密封圈密封和波紋管密封。因考慮到密封圈的緊縮量、壽數、老化及可靠性方面的要素，應盡量少選用密封圈密封的辦法。在選用焊接密封時，為保證焊縫的氣密性，至少要用氬弧焊或激光焊接設備進行焊接。

SF6氣體檢漏一般有兩種辦法:一是定性檢漏即查漏點;二是定量檢漏，在密封24h后檢測殼體內氣體濃度來核算年漏氣率。此外還要考慮環境對密封功用的影響，如高溫或低溫條件下密封功用是否滿足要求。

1.5壓力開釋設備

SF充氣柜要求裝設壓力開釋設備。壓力開釋設備的兩種辦法:一種是以打開壓力和閉合壓力標明其特征的壓力開釋閥;另一種是不能再閉合的壓力開釋設備，如防爆片。在外殼和緊縮氣體源固定聯接時，如不能依托所運用的壓力調度設備來防止過壓力，應裝設滿足標準的壓力開釋閥，以防止外殼內壓力跨過設計壓力的110%。當外殼和氣源不是固定聯接時，應在充氣管路上裝設壓力開釋閥，以防外殼充氣時氣壓跨過設計壓力的110%。此閥亦可裝在外殼本體上，一旦壓力開釋閥動作，在壓力降低到設計壓力的75%從前應從頭封閉。應盡量運用具有溫度補償的壓力計，否則要考慮到壓力與溫度的聯絡。在選用防爆片來開釋壓力時，與外殼設計壓力的協作還應考慮防止偶然爆炸的或許性。

1.6接地要求

外殼應能接地。凡不屬于主回路或輔佐回路的預定要接地的全部金屬部分都應接地。外殼、結構等件的彼此電氣聯接應選用緊固聯接(如螺栓聯接或焊接)，以保證電氣上連通。為了保證修補作業的安全，在外殼翻開往后的修補期間，應能將主回路聯接到接地極。

1.7組合與擴展

充氣柜應具有組合與擴展的功用。因一次接線多種多樣，所以充氣柜應能通過簡略的插件式聯接辦法進行多樣的組合與擴展。在進出線辦法上，充氣柜在每相上應具有插接一根以上電纜的辦法或聯接絕緣母線的辦法。

2總結

充氣柜已是開關柜開展的一大趨勢。與一般的空氣絕緣柜比較，充氣柜雖然有著許多的利益，但在設計及加工制造方面也更雜亂、更困難。本文僅僅對充氣柜殼體的設計方面進行了一些簡略地論說。