一、概述
气体绝缘环 柜采用SF6气体作为开关柜的绝缘介质，将母线、开关等电气部件密封在充满SF6气体的气室中。SF6气体凭借良好的电气绝缘和灭弧特性在电力行业应用十分广泛，电力行业的使用量占其总产量80%以上。然而SF6气体温室效应潜在值高达CO2的23900倍，且分解物大多为有毒气体。1997年《京都议定书》已将SF6列为需全球限制使用的温室效应气体，且要求2020年达到基本限制SF6的使用。在此背景下，环保型气体环 柜的的开发已成了开关电气行业发展的趋势。
二、10KV环保型气体环 柜应具备以下特点：
1、全绝缘、全密封设计
环保型气体环 柜开关结构应采用全绝缘、全封闭结构，不受外界环境影响可用于全工况状态。全封闭的结构就是将全部带电部件密封在一个气箱中，即能够满足小型化的要求，同时也将提高运行可靠性，使环保型环 柜具有免维护(或少维护)功能。
2、微正压设计
环保型气体环 柜应基于空气绝缘的设计理念，采用微正压技术(相对压力仅为0.01MPa)，即气箱内部的压力比外面大气压略高一点点，可有效的降低漏气率，即使气箱发生漏气故障，仍在零表压时维持足够的绝缘强度不会影响正常运行。
微正压设计另一个重要功能，将可防止大气中的潮湿气体进入气箱内部，确保气箱内部元件的绝缘性能。
3、绿色环保
采用氮气或干燥空气绝缘，无/少温室气体排放，产品生命周期后材料可回
收率达90%以上，除套管外其他绝缘部件基本不用难降解的环氧树脂材料，真正达到绿色环保的目的。
4、断口可视
环保型气体环 柜设计采用光学成像原理，用较小的观察窗实现较大范围观察，使三工位隔离/接地开关可视，确保设备操作运行人员安全。 三工位隔离/接地开关可确保运行的可靠性，完全满足电力部门制定的运行操作流程。
5、集成智能
可集成配电自动化功能，随着配电 自动化建设的需求，今后环保型环 柜产品需要具备集成自动化功能，即将一、二次完全融合无需再配置如DTU等装置，将二次控制供电电源、自动化功能、开关特性采集功能、通讯功能等一并集成， 功能集成化和智能化也将是环保型环 柜重要特征。
6、成本优势
环保型气体环 柜的设计理念应摒除利用环氧浇注绝缘的思想，应采用优化电场的方式，保证合理的绝缘距离达到有效绝缘的目的，这样大大减少了环氧件的开模费用并具备成本优势，另外也能有效的避开固体绝缘存在的技术性问题，整柜局放值达到20pc及以下。
7、断口开距
由于环保型气体环 柜是基于空气绝缘的设计理念，为确保设备操作运行人员安全及开关设备运行安全，断口开距应尽量达到空气绝缘的电气间隙要求。
三、设计要点
由于目前压气式负荷开关在环保型气体环 柜中的应用在国内还是空白，基于真空开断的可靠性，环保型气体环 柜的开断功能目前还是由真空泡来实现。所以环保型气体环 柜的研究难点就集中在绝缘强度、气室结构和温升上。
1、采用理论结合实际的方式验证绝缘强度
运用Solidwords软件建立三维仿真模型，并运用Ansys软件进行电场仿真
计算，结合计算结果对电场结构进行校验修正，从理论上达到满足绝缘性能的要求。并在大气环境中进行耐压试验，实际验证理论计算的可靠性，真正达到空气绝缘的设计理念要求。
2、采用理论结合实际的方式验证气室结构强度
运用Ansys软件进行气箱变形量仿真计算，结合计算结果及电场仿真结
果对气箱结构进行校验修正，从理论上优化降低气箱变形带来的影响。并对气箱进行充气试验，实际验证理论计算的可靠性。
3、采用理论结合实际的方式验证温升
同样运用Ansys软件分别对充入SF6和N2时的开关柜气室温升及气流情况进行仿真计算，验证额定工作条件下替代气体是否符合开关柜气室的散热要求，并结合计算结果对导电部件进行校验优化。并按照额定电流的1.1倍进行温升试验，实际验证理论计算的可靠性。
四、总结
随着社会发展，人们对环保意识不断增强，而SF6气体作为一种温室效应气体，虽然目前影响较小，但是其潜在的危害性很大，减少SF6气体的使用是大势所趋，故环保型气体环 柜的发展刻不容缓。
声明：本站部分文章内容及图片转载于互联 、内容不代表本站观点，如有内容涉及侵权，请您立即联系本站处理，非常感谢！