40.5GIS,HGIS产品介绍
HGIS安装、使用说明手册
HGIS M0型气体绝缘金属封闭式组合电器安装、操作、维护说明书目录1.前言 (4)1.1概述 (4)1.2产品名称 (5)1.3产品型号分类表 (5)2.使用环境条件 (6)3.技术参数 (7)3.1 断路器额定参数 (7)3.2 断路器储能电机为交直流两用电机，主要技术参数见下表 (11)3.3 合闸线圈技术参数 (12)3.4 分闸线圈技术参数 (12)3.5 隔离开关和接地开关部分额定参数 (12)3.6 隔离/接地开关电动机操动机构主要参数 (13)4.结构与工作原理 (14)4.1 断路器本体结构与工作原理 (14)4.2 断路器灭弧原理 (15)4.3 操动机构 (19)4.4 隔离/接地开关结构与工作原理 (26)4.5 隔离/接地开关用操作机构的结构与工作原理 (27)4.6 套管 (30)4.7 电磁式电流互感器 (31)4.8 电子式互感器 (36)4.9开关智能综合汇控柜 (46)4.10 DDBZ带电闭锁装置 (60)5包装、运输和储存 (65)6安装 (66)6.1 概述 (66)6.2 吊装支架 (66)6.3 吊装三相本体 (67)6.4 安装传动杆 (67)6.5 敷设低压电缆 (69)6.6 连接接地线 (69)6.7 加绝缘气体 (69)6.8 开关智能综合汇控柜 (70)7.调试与检查 (71)7.1 调试前的检查工作 (71)7.2 外观检查 (71)7.3 气体密封性检查 (71)7.4 SF6水份测量 (72)7.5 操作检查 (72)7.6 主回路电阻测量 (72)7.7 辅助控制回路绝缘检查 (72)7.8 局部放电 (72)8.维护与维修 (73)8.1 定期检查 (73)8.2 维修 (74)9．运行与操作 (77)9．1 HGIS主体设备运行操作中的注意事项 (77)9．2 数字化HGIS的运行注意事项 (78)附件：SF6气体特性 (78)1.前言1.1 概述HGIS M0型气体绝缘金属封闭式组合电器是我公司开发研制的紧凑型多功能组合式高压开关设备，它分为常规型和数字化型两种类型。
西开GIS培训资料
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西开公司配套GIS/HGIS用电流互 感器及线圈的数量排在全球制造厂家 第一。配套GIS/HGIS用电流互感器电 压等级从66-1100kV。断路器用合金触 头由公司下属的天水电工合金公司生 产。
断路器及配GIS用隔离开关合金触头
配GIS/HGIS用电压互感器
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位于大庆路509号的办公、科研大楼
位于凤城十二路95号的新厂区办公大楼
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具有强大的加工制造能力
2008年，西开公司投资5.6亿，在西安经济技术开发区建设新厂区。购置 了技术先进、性能优良的高、精、尖设备。如：全功能数控车床、车削中心、 立卧转换加工中心、数控激光切割机、数控等离子切割机、机器人焊接工作 站、环氧树脂真空浇注设备、镀银自动生产线、自动绕线机等。西开公司产 品的关键件、重要部件均可自制，确保了产品的加工质量。
1、Half GIS 半个GIS 2、Hybrid GIS 混合型GIS H-GIS国内俗称： 复合电器/气体绝缘组合开关
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间隔
GIS的构成
GIS
辅助设备 备件/工具等
间隔
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元件及 系统
元件及 系统
元件及 系统
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GIS的构成
1. CB—断路器 2. DS—隔离开关
组 3. ES/FES—检修/故障关合 接地开关
按结构:
o 72.5kV GIS ➢ 全三相共箱型
126kV GIS
145kV GIS o 252kV GIS o 275kV GIS
363kV GIS
➢ 主母线三相共箱;其 余分箱型
➢ 全三相分箱型
o 550kV GIS
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GIS的一次主接线及总体布置
HGIS产品介绍ppt课件
电缆进出线方案
带电压互感器方案
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便捷的运输
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快捷简便的安装
拆卸包装
验收试验
固定底架
3h
1h 1h
固定本体
1h
充
气
3h
1h
及
2h 调整边相
接
线 （顺序可调）设
备
调
试
卸货和拆包装
运行位置
运输模件
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转动边相 安装在支架上
总计: 12 小时
HGIS数字化解决方案
接 配置带电接点的密度表（带温度补偿）
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断路器GCB模块 - 灭弧原理
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断路器GCB模块 - CT10-A弹簧操作机构
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隔离/接地开关TPS模块
可在线路侧/母线侧附加隔离/接地开 关
安装在本体上的球形金属罐内 属于三工位开关，通过动触头旋转
不同角度实现隔离合/隔离分/接地合 SG05.1机构电动操作，通过拉杆驱
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i-SwitchTM HGIS简介
HGIS（ Half Gas Insulated Switch）是气体绝缘复合电器的简称，由断路器、隔离开 关、接地开关以及电流互感器等元件集约组成，按用户的不同需求将有关元件连成一体 并封闭于金属壳体之内，充以气体绝缘与架空线或电力电缆配合使用，又称半封闭气体 绝缘金属封闭开关设备。HGIS综合了敞开式和封闭式开关设备的优点。HGIS的推广和使 用可以大量的节约土地，节省投资，提高运行可靠性，减少维护工作量，是目前国家推 广使用的更加适合中国国情的一种紧凑型组合式高压开关设备。
动三相刀闸操作 可根据用户需要增加联锁
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HGIS的特点与应用
HGIS的特点与应用今年高压开关事业部捷报频传，126kVGIS、252kVGIS、缩小型126kVGIS屡有斩获。
特别是252kV工程，截至目前，已拿下4个GIS（HGIS）工程，共计25个间隔，相比去年，增长率高达178%。
其中一个尤为突出。
该工程为黑河220kV变电站HGIS 工程，属东北电网项目。
这是我公司第一个HGIS项目，对设计、生产、以后的运行业绩等方面均有重要意义。
鉴于此，笔者多方查阅资料，并结合自己的一点认识，谈一下HGIS的特点、应用及未来发展情况。
HGIS是Hybrid Gas Insulated Switch的缩写，意思就是混合型的GIS，也有部分人称为Half GIS，即半个GIS。
笔者认为前者的含义更确切一些。
HGIS是一种新型的组合电器，它将断路器、隔离开关、CT、PT以及相应的控制系统组合在一起，用绝缘套管与出线和母线连接。
与敞开式开关设备相比，把断路器、隔离开关、接地开关、CT、PT、避雷器等集成为一个模块，大大节省了占地面积，提高了设备可靠性；与GIS 设备相比，省略了封闭式母线，大大节省了费用。
因此，自ABB推出首台HGIS产品（pass开关）以来，世界上各大公司对其一直热情不减。
最近几年，国内几大开关厂也加入了研发、生产HGIS的行列。
HGIS如此受青睐，应归功于几个主要特点。
1.继承了GIS的诸多优点HGIS除了母线采用架空线外，其余结构均于GIS一致或类似，这便有了GIS的优点。
●占地面积小。
由于母线不采用封闭母线，虽然占地面积比GIS大，但跟传统产品AIS相比，节约土地50～60%，800kV可达70%。
●由于元件是全封闭式的，因此不受污染、盐雾、潮湿等环境的影响。
而且设备被牢固地安装在基础预埋件上，产品重心低，强度高，具有优良的耐震性能。
●SF6气体作为绝缘介质，具有优异的绝缘性能和灭弧性能，运行安全可靠。
●模块式结构、布线灵活、简单。
2.除具有GIS固有的一些特点外，HGIS其自身的一些特点。
GIS和HGIS
在电力工业中，GIS是指六氟化硫封闭式组合电器，国际上称为“气体绝缘开关设备”（Gas Insulated Switchgear)简称GIS，它将一座变电站中除变压器以外的一次设备，包括断路器、隔离开关、接地开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、母线、电缆终端、进出线套管等，经优化设计有机地组合成一个整体。
GIS全称气体绝缘组合电器设备（Gas Insulated Switchgear），主要把母线、断路器、CT、PT、隔离开关、避雷器都组合在一起。
就是我们经常可以看到的开关站，也叫高压配电装置。
高压配电装置的型式有三种：第一种是空气绝缘的常规配电装置，简称AIS。
其母线裸露直接与空气接触，断路器可用瓷柱式或罐式。
葛洲坝电厂采用的即是这种型式。
第二种是混合式配电装置，简称H－GIS。
母线采用开敞式，其它均为六氟化硫气体绝缘开关装置。
第三种是六氟化硫气体绝缘全封闭配电装置。
其英文全称GAS—INSTULATED SWITCHGEAR，简称GIS。
GIS的优点在于占地面积小，可靠性高，安全性强，维护工作量很小，其主要部件的维修间隔不小于20年。
HGIS（Hybrid Gas Insulated Switchgear)是一种介于GIS和AIS之间的新型高压开关设备。
HGIS的结构与GIS基本相同，但它不包括母线设备。
其优点是母线不装于SF6气室，是外露的，因而结线清晰、简洁、紧凑，安装及维护检修方便，运行可靠性高。
1.GIS技术的进步从上世纪60年代GIS问世以来,GIS一直处于发展之中,在保持高可靠性的同时,减少材料用量和降低成本。
同时在GIS的基础上,最新演变出H-GIS(MTS)即复合式GIS。
GIS的进步主要表现在:1)断路器技术的发展在增大容量的同时减少断口数是提高断路器和GIS技术经济指标的最主要措施。
减少断口数能简化结构,提高靠性,同时减少SF6气体用量和排放量。
目前550kV SF6断路器已由双断口发展到单断口。
封闭式组合电器(HGIS、GIS)设备常见问题分析及管控
封闭式组合电器（HGIS、GIS）设备常见问题分析及管控发表时间：2020-08-12T10:03:32.063Z 来源：《电力设备》2020年第10期作者：林志敏[导读] 摘要：电网建设活动大范围推进，同时封闭式组合电器（HGIS、GIS）设备大量投用。
（中国能源建设集团广东火电工程有限公司广东韶关 512000）摘要：电网建设活动大范围推进，同时封闭式组合电器（HGIS、GIS）设备大量投用。
从组合电器设备质量维护角度来看，应全面总结组合电器设备常见问题，并针对性制定问题管控策略，确保设备稳定、安全运行。
本文围绕设备安装问题、管控策略制定这一主线进行论题探究，希望能为同行提供参考。
关键词：封闭式组合电器设备；问题；管控策略引言从1982年日本第一套封闭式组合电器诞生至今，经过这几十年的发展、改良，目前已发展成了体积小，配置灵活、更适合环境需要等特点的理想产品。
组合电器在电网建设中的应用只会越来越多，那么面对这种趋势，在组合电气施工过程中，就必须越来越精细化，施工水平才能达到行业领先的地步。
一、现场环境管理众所周知，组合电器的施工环境要求非常高。
那么作为现场施工管理，必须非常清楚施工环境要求是什么，环境达到什么标准才满足施工条件。
（一）装配作业注意事项根据南方电网公司反事故措施要求，主要几个关键点是：装配作业必须采取必要的防尘措施、空气洁净度达到9级及以上、湿度小于80%而且不能在阴雨天气装配，这里要注意是的湿度和天气是并列的关系，常常有些一线施工人员认为只要湿度满足就可以施工，有点毛毛雨也不怕，其实是错误的，两者缺一不可。
还有周边不得产生粉尘及金属微粒工作，我们常常碰到的就是土建交叉施工，往往是因为对土建班组交底不足、工人意识不足而造成。
所以对土建队伍的施工环境重要性交底显得尤为必要[1]。
（二）良性塑造施工环境那么对施工环境的塑造主要有三大块，周边的措施、拼装区的措施、人员的措施。
周边措施主要跟土建进度、施工条件有关，有的工程项目在工期充裕、进度规划执行比较好的情况下，可以在交安就做到这么几点。
550kVHGIS（GIS）技术参数
1技术参数表总重量kg 约504000最大运输重量kg 约10000动荷载向下kg /动荷载向上kg /设备的整体尺寸m 21设备尺寸设备的最大运输尺寸m 高4.2、宽2.5、长5.8总长度m 22外形尺寸总高度m 二断路器参数1型号MFPT-500-63LB 2布置型式（立式或卧式）卧式3断口数单4额定电流A ～63005主回路电阻μΩ60±106温升试验电流A 1.1I r 断口740＋315额定工频1min 耐受电压对地kV740断口1675＋450额定雷电冲击耐受电压峰值（1.2/50μs ）对地kV 1675断口1175＋4507额定操作冲击耐受电压峰值（250/2500μs ）对地kV 1300交流分量有效值kA 63时间常数ms 45开断次数次168额定短路开断电流首相开断系数 1.39额定短路关合电流kA16010额定短时耐受电流及持续时间kA/s63/211额定峰值耐受电流kA16012开断时间ms≤5013合分时间ms≤5014分闸时间ms20±515合闸时间ms90±1016重合闸无电流间隙时间ms300分闸速度14.5±1.517分、合闸平均速度合闸速度m/s3.6±0.3额定31.5最低19.6报警压力27电压V AC 220加热器每相功率W 200数量对10备用辅助触点开断能力DC110V 、5A检修周期年≥20重合闸闭锁压力时允许的操作O -0.3s -CO 或CO -180s -CO24h 打压次数次≤2液压机构油中最大允许水分含量μL/L100PPm 弹簧机构储能时间s 不适用断路器包括辅助设备的总重量kg 24000每相操动机构的重量kg 1200每相SF 6气体重量kg 15034断路器的重量运输总重量kg ≤10000(单相整体运输)35运输高度m 4.2设备整体运输36起吊高度m 4.6三隔离开关参数1型式/型号FL2额定电流A～63003主回路电阻μΩ204温升试验电流A1.1I r断口740＋315额定工频1min 耐受电压对地kV740断口1675＋4505额定雷电冲击耐受电压峰值（1.2/50μs ）对地kV1675断口1175＋450额定操作冲击耐受电压峰值（250/2500 s ）对地kV13006额定短时耐受电流及持续时间kA/s63/27额定峰值耐受电流kA 160分闸时间约40008分、合闸时间合闸时间ms 约4000分闸速度约0.19分、合闸平均速度合闸速度m/s 约0.110机械稳定性次500011开合小电容电流值A 112开合小电感电流值A 0.5转换电流 A 1600转换电压V 40013开合母线转换电流能力开断次数次100型式或型号电动并可手动电动机电压V AC 380/220控制电压V DC110允许电压变化范围85%～110%操动机构操作方式三相电气联动数量对1014备用辅助触点开断能力DC110V 、5A四快速接地开关参数1额定短时耐受电流及持续时间kA/s 2额定峰值耐受电流kA 1603额定短路关合电流kA 1604额定短路电流关合次数次≥2分闸时间≤100（储能时间除外）5分、合闸时间合闸时间ms≤200（储能时间除外）分闸速度约1.76分、合闸平均速度合闸速度m/s约1.77机械稳定性次5000感性电流A392.5开断次数次10电磁感应感应电压kV4.6容性电流A48开合感应电流能力（A 类/B 类）静电感应开断次数次10感应电压kV40型式或型号电动弹簧并可手动电动机电压V AC 380/220控制电压V DC110操动机构允许电压变化范围85%～110%数量对89备用辅助触点开断能力DC110V 、5A 五检修接地开关参数1额定短时耐受电流及持续时间kA/s 63/22额定峰值耐受电流kA 1603机械稳定性次5000型式或型号电动并可手动电动机电压V AC 380/220控制电压V DC/110操动机构允许电压变化范围85%～110%数量对84备用辅助触点开断能力DC110V 、5A 六电流互感器参数1型式或型号电磁式2布置型式内置额定电流比额定负荷绕组1准确级额定电流比额定负荷绕组2准确级额定电流比额定负荷绕组3准确级额定电流比额定负荷绕组4准确级额定电流比额定负荷绕组5准确级3绕组6额定电流比根据用户要求额定负荷准确级额定电流比额定负荷绕组7准确级额定电流比额定负荷绕组8准确级K ssc≥32时间常数ms 1004对于TPY 绕组的要求直流分量偏磁%100七套管参数1伞裙型式大小伞2材质复合3额定电流A ～63004额定短时耐受电流及持续时间kA/s 63/25额定峰值耐受电流kA 1606额定工频1min 耐受电压（相对地）kV 7407额定雷电冲击耐受电压峰值（1.2/50μs ）（相对地）kV 16758额定操作冲击耐受电压峰值（250/2500μs ）（相对地）kV 13009爬电距离mm13750（当500mm ≥平均直径≥300mm 时，乘1.1；平均直径＞500mm 时，乘1.2）10干弧距离mm ≥380011S /P≥0.9水平纵向3000水平横向2000垂直N200012端子静负载安全系数静态2.75，动态1.713套管顶部金属带电部分的相间最小净距mm≥4300八环氧浇注绝缘子参数1安全系数大于3倍设计压力22倍额定相电压下，泄漏电流μA503 1.1倍额定相电压下，最大场强kV/mm≤1.5九外壳参数1材质铸铝、铝合金2外壳破坏压力铸铝和铝合金：5倍的设计压力；焊接铝外壳和钢外壳：3倍的设计压力试验电流A 1.1I r可以接触部位K≤30可能接触部位K≤403温升不可接触部位K≤65电流kA634外壳耐烧穿的能力时间s0.35防爆膜的设置根据用户要求十SF6气体参数1湿度μg/g82纯度%≥99.8。
HGIS开关
HGISHGIS（Hybrid Gas Insulated Switchgear)是一种介于GIS和AIS之间的新型高压开关设备。
HGIS的结构与GIS基本相同，但它不包括母线设备。
其优点是母线不装于SF6气室，是外露的，因而接线清晰、简洁、紧凑，安装及维护检修方便，运行可靠性高。
随着电网规模的不断扩大，超高压变电站大量增加。
由于环境和占地的压力，我国超高压500kV变电站的主设备的选型就非常重要。
目前，我国500kV超高压开关主要有两大类：气体绝缘金属全封闭开关设备GIS和常规敞开式开关设备AIS。
GIS具有占地少，运行可靠性高，抗污秽及抗震能力强等特点，但其价格昂贵，故障后短时间难以修复且扩建困难。
AIS比GIS价格便宜，但占地面积很大且带电部分外露较多，限制了在变电站面积狭小且环境条件恶劣的地方应用。
HGIS高压开关设备一般为空气绝缘开关设备（AIS）、气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）。
20世纪90年代后期，世界上出现了一种紧凑型组合式高压开关设备。
这种设备综合了敞开式和封闭式开关设备的优势。
它将高压元件高度集成，使高压开关设备更加紧凑。
目前多数人称其为HGI S，即“半GIS（Half GIS）”，这与敞开式开关设备相比，把断路器、隔离/接地开关、CT、PT、避雷器等集成为一个模块，大大节省了占地面积，提高了设备可靠性；与GIS设备相比，省略了封闭式母线，大大节省了费用。
欧洲当时正处于20世纪50年代和60年代老变电站改造期间，用此设备可节省费用和减少占地面积。
因此，欧洲几大公司竟相开发此种产品。
包括ABB的PA SS型、三菱的MITS型、西门子的HIS型、Alstom的GIM型等。
随着HGIS设备使用的升温，我国高压开关制造厂家也应更多关注这种设备，以满足电力部门要求缩小占地面积又节省投资的要求。
近年，在某些地方受限制不能选用AIS、投资又较紧张不能选用GIS的电站，推广使用HGI S更适合中国国情，能给使用维护带来更多的方便和实惠。
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三位置隔离开关
• 三位置隔离开关外壳为铸铝合金，内充SF6气体，配电动 操作机构，动触头运动到不同位置可实现导通、隔离、接 地功能。
一.产品介绍
电流互感器
• 电流互感器为外置式树脂浇 注结构，铁芯为 环形，主导 电回路为一次绕组，可安装 在母线上、断路器壳体上、 电缆上。
一.产品介绍
电压互感器
电压互感器 为整体环氧树 脂浇注式绝缘 结构，外加金 属壳体安全接 地。二次绕组 为低功耗容性 分压结构，可 有效解决铁磁 谐振，具有 高可靠性。
二. ZFN13-40.5（Z）与竞争对手类型产品比较
40.5kV系列产品主要有三大类，即：空气绝缘开 关柜简称AIS、SF6 气体半绝缘的开关柜（充气柜） 简称C-GIS 、SF6 气体绝缘全封闭组合电器简称GIS。 平高集团研制生产ZFN13-40.5kVSF6气体全绝缘封 闭电器，属国内首创。
ZFN13-40.5[Z]全封闭式组合电器
一.产品技术性能介绍
概述
• ZFN13-40.5(Z)户内真空全封闭组合电器，是平高集团有 限公司自行研制开发的新产品，它填补了国内40.5kv级 GIS的空白，符合GB1984、GB3906、DL404、IEC-298等标 准要求。 • 适用于三相交流50HZ,额定电压40.5KV的户内电力系统中， 用以切合负荷电流，过载电流，故障电流；转换和隔离线 路;测量电压，电流；防护过电压等。尤其适合对供电质 量要求高，环境污染严重的场所，如电力系统、城市地铁、 轻轨、高层建筑、钢铁、石化等重点用户。
一.产品介绍
氧化锌避雷器
氧化锌避雷器为全封闭结构，外壳接地，与本体以插接方式联 接，体积只有普通40.5KV避雷器的1/3。具体参数用户确定后由 协作厂家进行制造。
主要特点
ZFN13-40.5（Z）型封闭式组合电器具有以下特点：
• 该产品采用SF6气体绝缘、单极金属封闭、金属铠装，结 构紧凑，外形美观； • 断路器为真空灭弧，配弹簧操动机构，电寿命（31.5kA） 20次还有一定裕度,机械寿命10000次，不检修周期长； • 三位置开关用于主回路接通、隔离和接地，配电动机构， 与弹簧机构之间有可靠的电气和机械连锁，能有效避免各 种误操作； • 汇控单元采用集成控制，实现了可视化、智能化操作； • 所有类型柜体的宽度均为600mm，采用组合式结构和标准 壳体，可灵活选择布置方案；
四.应用案例
运行中的案例 甘肃枣阳变的ZFN13-40.5（Z）外观照片
产品正视照片
产品后视照片
四. 应用案例：
河南金大地化工集团
四. 应用案例： 河南金大地化工集团
使用环境
ห้องสมุดไป่ตู้
海拔高度：≤3000m；
地震烈度：≤8度。
地震烈度： ≤8度
一.产品介绍
进线电缆
低压控制箱
三位置开关操作面板
断路器操作面板
一.产品介绍
断路器
• ZFN13-40.5（Z）组合电器配固定式真空断路器，外壳为 铝合金铸件，内部充SF6气体，提供相间绝缘和对地绝缘。 真空灭弧室可依据用户的要求灵活配置，互换性好。极为 严格的标准装配工艺，使产品的设计性能得到最大限度的 发挥。 • 模块化全弹簧操作机构，能满足10000次机械寿命，电动、 手动储能的独特设计，为安全运行提供了最为安全的保
kV
95 185 215 31.5 80
8
雷电冲击耐压
断路器极对地、断口 三位置开关隔离断口 额定短路开断电流 额定短路关合电流
kV
kA
9
断路器
额定短路开断电流开断次数
异相接地故障开断电流 机械寿命
次
kA 次 次 MPa %
20
27.3 10000 3000 0.14（20℃） ≤0.5
10 11 12
三位置开关机械寿命 SF6 额定充气压力 SF6 气体年漏气率
一.产品介绍
使用环境
周围空气温度： -25°C~+40°C
安装位置： 户内；
周围空气温度：－25℃～＋45℃；
相对湿度： 日平均≤95％， 月平均≤90％ 海拔高度： 不受海拔高度 的影响
相对湿度：日平均：≤95%, 月平均：≤90%；
主要技术参数
序号
1 2 3 4
项目名称
额定电压 额定电流 额定频率 额定峰值耐受电流（峰值）
单位
kV A Hz kA
参数
40.5 1250A/2000A 50 80
5
6 额定短路持续时间
额定短时耐受电流
断路器及主回路 接地回路 断路器断口/隔离断口 极对地
kA
s s
31.5
4 2 95/110
7
1min 工频耐 压
• 产品为平高集团有限公司自行设计，自主开发，产品填补 了国内40.5 kV级GIS的空白。 • 户内安装，出厂时产品已调试完毕，现场安装简单方便； • 火灾风险极低； • 免维护； • 机械联锁与电气联锁的完整逻辑联锁系统； • 气密性外壳，不受污物、湿气和小动物等环境因素的影响； • 主导电回路采用纵向布置，即使是极为复杂的主接线系统 都能提供完整的解决方案； • 极高的人员安全性； • 极高的运行安全性。