典型10千伏SF6气体绝缘环网柜生产工艺流程图
SF6气体绝缘环网柜
电动操作机构：在原手动操作机构的基础上加装一套电 动机及附件，即可扩展为电动操作机构。
电动操作时严禁把操作手柄插入操作孔中，否则将无法 实现电动操作（有相关的联锁存在）。接地开关只能手 动操作，无电动操作方式。
六氟化硫电解会产生有毒气体，并且是一种温室效应气体，地球的温 暖化系数GWP：SF6气体分子是CO2的24000倍，SF6气体可以存在大 气中3200年以上。
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二、CVSER系列环网柜概述
安徽驰纬电气有限公司结合多年设计与制造经验，采用国际先进技术，采用计算机模拟辅助设计 开发出新型SF6气体绝缘中压开关设备—CVSER-12系列环网开关柜。 CVSER-12型全封闭SF6 绝缘环网单元（简称环网柜）是一种全密封的供电单元，所有带电部件及 开关全密封在一个不锈钢的壳体内，壳体内充有一定压力的SF6气体。整个开关装置不受外部环 境影响，确保运行可靠性和人身安全性，并且实现了免维护。环网单元分户内和户外型。户外型 是将户内型环网单元再密闭在一个金属外壳内构成的多路供电环网柜。环网柜适用于12kV、50Hz 的三相交流配电系统，用于环网供电或终端供电。 环网柜可安装在工矿企业、住宅小区、学校、公园等的配电系统，也可装入紧凑式型箱式变电站 中，用于配电变压器的控制和保护。户内、户外型环网柜均可实现配网自动化。
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三、CVSER-12环网柜技术参数
技术参数
正常使用环境条件
高压开关柜(SF6)技术规范
高压开关柜(SF6)技术规范要求柜体采用全密封、全绝缘的设计，确保设备在使用过程中不会泄漏SF6气体，同时能够有效隔离外界环境，防止污染和腐蚀。
柜体应符合IP33防护等级要求，确保设备在潮湿的环境中也能正常运行。
1.2 环网单元柜的操作机构应设计合理，易于操作，同时具有可靠的电气和机械互锁装置，确保设备在操作过程中不会发生误操作或安全事故。
1.3 环网单元柜应具有良好的通风和散热性能，确保设备在长时间运行过程中不会过热或损坏。
2 SF6气体密封试验要求2.1 SF6环网单元柜的气密性能是保证设备正常运行的关键因素之一。
因此，在生产过程中应进行严格的气密性试验，确保设备在使用过程中不会泄漏SF6气体。
2.2 气密性试验应在规定的试验条件下进行，包括试验压力、试验时间和试验温度等因素。
试验结果应符合相关标准要求。
3 环网单元柜的电气性能要求3.1 环网单元柜应符合GB3906-91标准的要求，具有良好的电气性能和可靠的绝缘性能，确保设备在正常使用过程中不会发生电气故障或安全事故。
3.2 环网单元柜应具有良好的过载和短路保护功能，能够快速切断故障电路，确保设备和人员的安全。
4 环网单元柜的机械性能要求4.1 环网单元柜应具有良好的机械强度和稳定性，能够承受正常使用过程中的机械应力和振动。
4.2 环网单元柜的机械部件应采用优质材料和先进工艺制造，确保设备的寿命和可靠性。
总之，SF6环网单元柜是一种重要的电力配电设备，要求具有全密封、全绝缘、良好的电气性能和机械性能，同时能够承受恶劣的使用环境条件。
在生产和使用过程中，应严格按照相关标准和技术要求进行检测和维护，确保设备的正常运行和安全使用。
1.2 户内环网单元柜的气箱部分可以由SF6负荷开关、SF6负荷开关+熔断器组合电器、SF6断路器等单元任意组合而成，根据实际情况可以选择单气箱结构或共气箱结构，气箱间可以通过外部绝缘母线或专用绝缘连接件连接成所需的设备方案。
10 kV SF_(6)气体绝缘环网柜建模与仿真方法
10kV SF6气体绝缘环网柜建模与仿真方法李徽胜（广州南方电力集团电器有限公司，广东广州510285）摘要：为解决10kV SF6气体绝缘环网柜中因加装传感器可能造成的绝缘击穿、温升过高的问题，利用有限元仿真软件对环网柜电场-温度场分布进行建模与仿真分析表明，10kV SF6气体绝缘环网开关柜加装传感器后，在额定工况下长时间工作，最高电场为3.16×105V/m，最大温升20.8℃，该环网柜符合国家标准中的绝缘与温升要求，在额定工况运行时能够保证可靠运行。
关键词：10kV环网柜；气体绝缘；温度场分布；电场分布中图分类号：TM51文献标志码：B文章编号：1006-348X（2021）04-0031-050引言10kV SF6气体绝缘环网柜（Ring Main Unit）以其灭弧能力强、绝缘性能好、维护工作量小以及运行成本低等优点[1]，有效提高了10kV供配电网络的可靠性。
运行过程中，局部放电及温升过高是导致10kV环网柜的主要原因。
同时，随着数字配电网的发展，需要在传统环网柜内部加装无线测温传感器、电压传感器等智能组件，以实现环网柜状态感知，减少运维工作量。
孙进等提出了一种环网柜综合智能在线监测装置的研制及应用，通过加装电气量信息监测装置以减少运维工作量[2]；也有学者对环网柜运行需求与典型故障进行分析，提出了环网柜在线监测方案以及应用场景[3-4]。
但针对环网柜内加装传感器后，其结构的合理性以及是否存在绝缘及温升隐患的研究较少。
本研究以加装传感器后的10kV SF6气体绝缘环网柜为研究对象，建立三维模型，对环网柜进行电场-温度场仿真分析，研究环网内部电场分布与温升，找到最大电场强度与最大温升位置，探究开关柜内部结构的合理性与可靠性。
1环网柜总装方案10kV SF6气体绝缘环网柜由扩展母线、真空灭弧室、三工位负荷开关等模块组成，并集成于SF6绝缘密闭气箱内，柜体尺寸为1600mm×700mm×440mm，整体结构如图1所示，出线套管与气箱内铜棒相连接，电流传感器加装于气箱外出线套管处，电缆T型头竖直端由三芯电缆延展至出线室。
10KV环网柜(SF6)生产工艺流程
10kV环网柜（SF6）生产工艺流程目的为规范成套配电柜一次行线作业方法，使操作有据可依，使检验有据可依，使操作过程规范，减少操作失误，特编制本文件。
1.范围本行线作业指导书适用于南京正锐电力科技有限公司有限公司各种配电柜、配电箱中一次行线、接线的配置固定等。
2.引用标准GB11022-1999《高压开关设备通用技术条件》JB∕T9661-1999《低压抽出式成套开关设备》GB2681-1981《电工成套装置中的导线颜色》JBT 2436.1-1992 导线用铜压接端头第一部分：0.5～6.0mm2导线用铜压接端头GB 14048.1-2006 低压开关设备和控制设备第1部分：总则1.1 本守则引用标准（1）GB7251.1-2005 《低压成套开关设备和控制设备第一部分：型式试验和部分型式试验成套设备》（2）GB5585.1-2005 《电工用铜、铝母线及合金母线第一部分：铜和铜合金母线》（3）GB5585.2-2005 《电工用铜、铝母线及合金母线第二部分：铝和铝合金母线》（4）GBJ149-90 《电气装置安装工程母线装置施工及验收规范》（5）GB 7251. 1-2005/IEC 60439-1:1999《低压成套开关设备和控制设备第一部分：型式试验和部分型式试验成套设备》1.2 本守则适用于指导我厂生产的低压配电装置及其他非定型的各种电控设备中的主回路母线的选择、配制、加工制作、连接和安装。
产品主电路配线、制作和安装除应遵守本守则外，还应满足顾客的要求。
1.3一次线的选择1.3.1 母线种类的选择根据用途不同，一次线材料分为硬母线和绝缘导线两种。
通常硬母线选用TMY矩形铜母线或LMY矩型铝母线，也可采用异型母线；绝缘导线选用BVR或BV聚氯乙烯导线。
1.3.2 主回路母线截面的选择一般应考虑短时产生的机械应力、热应力和正常的温升，绝缘材料的老化和正常工作时产生的振动，不应造成载流部件的连接有异常变化。
环网柜(SF6气体绝缘)
7
负荷开关模块-F 操作面板示意图
气体压力表
主回路操作孔 带电显示器
接地回路操作孔
可视窗口
8
组合电器模块-R 操作面板示意图
气体压力表
主回路操作孔 主回路分闸器 接地回路操作孔
带电显示器
可视窗口
9
负荷开关模块-F 主回路/接地回路
负荷开关后部透视图
负荷开关有合闸、分闸及接地三个位置.当触头(梅花
防止带电挂(合)接地线(接地开关);防止带接地(开关)合闸;防止误入 带电间隔。）操作装置配备有挂锁装置，可实现互为闭锁， HSM6-12(SM6)-F
尤其是为避免误操作，通过可视窗可以清晰看到接地开关 和主开关的动静触头的合分状态位置。 2)触头系统 触头系统采用梅花瓣型触点，触头端部由耐弧材料（铜钨合金）制成，保证了触头的长寿命及关合大故障电流能 力。
公式中： （1-1） b ——O形圈密封圈周长，b=πD0（D0为O圈中径） δ—— O形圈与法兰分离间隙 l —— O形圈压紧时与法兰接触环面宽 η—— 流体的动力粘度 （在101.325KPa,0℃时为0.0142mPa·s） Δ p —— 壳体内外压差， Δ p=p0（压力表示数）
密封
影响密封效果的几个方面
触头)位于分闸位置时,它有足够的绝缘距离.用一个操作手 柄可以分别对主回路及接地回路进行合分操作,主回路和接 地回路之间有机械连锁.
主回路合闸
两回路分闸
接地回路合闸
10
气体绝缘环网开关设备—模块式方案
方案1 方案2 方案3
FFF
FFR
FRR
11
气体绝缘环网开关设备—模块式方案
HSM6-12(SM6)紧凑式开关柜
10KV环网柜(SF6)生产工艺流程
10kV环网柜（SF6）生产工艺流程目的为规范成套配电柜一次行线作业方法，使操作有据可依，使检验有据可依，使操作过程规范，减少操作失误，特编制本文件。
1.范围本行线作业指导书适用于南京正锐电力科技有限公司有限公司各种配电柜、配电箱中一次行线、接线的配置固定等。
2.引用标准GB11022-1999《高压开关设备通用技术条件》JB∕T9661-1999《低压抽出式成套开关设备》GB2681-1981《电工成套装置中的导线颜色》JBT 2436.1-1992 导线用铜压接端头第一部分：0.5～6.0mm2导线用铜压接端头GB 14048.1-2006 低压开关设备和控制设备第1部分：总则1.1 本守则引用标准（1）GB7251.1-2005 《低压成套开关设备和控制设备第一部分：型式试验和部分型式试验成套设备》（2）GB5585.1-2005 《电工用铜、铝母线及合金母线第一部分：铜和铜合金母线》（3）GB5585.2-2005 《电工用铜、铝母线及合金母线第二部分：铝和铝合金母线》（4）GBJ149-90 《电气装置安装工程母线装置施工及验收规范》（5）GB 7251. 1-2005/IEC 60439-1:1999《低压成套开关设备和控制设备第一部分：型式试验和部分型式试验成套设备》1.2 本守则适用于指导我厂生产的低压配电装置及其他非定型的各种电控设备中的主回路母线的选择、配制、加工制作、连接和安装。
产品主电路配线、制作和安装除应遵守本守则外，还应满足顾客的要求。
1.3一次线的选择1.3.1 母线种类的选择根据用途不同，一次线材料分为硬母线和绝缘导线两种。
通常硬母线选用TMY矩形铜母线或LMY矩型铝母线，也可采用异型母线；绝缘导线选用BVR或BV聚氯乙烯导线。
1.3.2 主回路母线截面的选择一般应考虑短时产生的机械应力、热应力和正常的温升，绝缘材料的老化和正常工作时产生的振动，不应造成载流部件的连接有异常变化。
环网箱,AC10kV。SF6绝缘,电动,有自动化接口,进线负荷开关,出线断路器(含线路保护),不锈钢外壳
6
额定短路开断电流
满容量开断次数
次
45 ≥30
首相开断系数
1.5
7
额定短路关合电流(峰值)
kA
50
8
额定短时耐受电流
kA/s
20/4
9
额定峰值耐受电流
kA
50
10
断路器开断时间
ms
≤60
11
断路器合闸弹跳时间
ms
≤2
12
断路器分闸时间
ms
≤40
13
断路器合闸时间
ms
≤60
14
断路器分、合闸平均速
分闸速度
其他
A % %
Hz ms f u % % Hz % ms VA VA W
V A A A
2 I N ，连续工作； 10 I N ，10s ；40 I N ，
1s 1.2 U N ，连续工 作；1.4 U N ，10s
≤3 ≤3 ≤0.02 ≤40
≤ 1.0 （ Δ f ＝ 0.5Hz ， Δ t ＝ 0.1s ）
柜体外壳 隔室间
SF6 气体额定压力（20℃表压）
MPa
（充气柜适用）
SF6 气体年漏气率 操动机构型式或型号
备用辅助接点
标准参数值
12 SF6 50 630 1.1Ir 42 75 20 50 20/4 50 ≥0.5 100 2 DC 48 DC 48/AC 220 DC 48/AC 220 ≥40
400*760*(1336*400）
3800*1200*2200
IP41 IP2X
0.045
≤0.1% 电动，并具备手动操作功能
6 动合 6 动断
二
配网自动化要求
10KV高压环网柜作业指导书
西南管道重庆输油气分公司10KV高压环网柜作业指导书中油通信公司2012年12月10kV SF6高压环网柜作业指导书1、作业范围中贵天然气管道重庆段，武胜分输站、铜梁分输站配备了10KVSF6高压环网柜，本指导书遵守《DL/T639—1997六氟化硫电气设备运行、试验及检修人员安全防护细则》。
2、主要技术参数2.1武胜分输站负荷开关柜的主要技术参数2.2武胜分输站高压隔离柜的主要参数2.3铜梁分输站负荷开关柜的主要技术参数2.4铜梁分输站高压隔离柜的主要参数3、开关柜结构3.1负荷开关柜负荷开头柜主要用作环网接线和放射线接线中的进线柜。
该柜一般配备一个SF6绝缘的三工位负荷开关及其操动机构。
三工位负荷开关仅可置于合闸、分闸、接地运行位置中的一个，可防止误操作。
当负荷开关处于接地状态时才可能进入电缆室。
负荷开关的位置指示器符合IEC60129A2（1996）的要求。
运行人员在设备运行时也可透过前门窗口容易地观察到电缆连接和故障指示。
3.2负荷开关-熔断器组合电器柜负荷开关-熔断器组合电器柜主要用于变压器保护。
该型柜配有一个SF6绝缘的三工位负荷开关和一台独立的辅助接地开关。
内置于负荷开关的接地开关关合可使熔断器上触头接地，而独立的辅助接地开关关合可使熔断器下触头接地。
操地机构为双弹簧式，具有熔断器熔断自动跳闸功能。
只有负荷开关处于接地位置时，才可能进入电缆室。
运行人员可通过低压室门后的观察窗观察开关是否处于分闸或接地的位置。
运行人员在设备运行时也可透过前门窗口容易地观察到电缆连接和故障指示器。
4、运行中的巡视检查4.1巡视检查4.1.1查看指示器、指示灯是否正常。
4.1.2有无任何异常声音或气味发生。
4.1.3端子上有无过热变色现象。
4.1.4瓷套有无开裂、破坏或污损情况。
4.1.5接地线或支架是否有生锈或损伤情况。
4.1.6查看微机上是否有开关柜故障信息。
4.1.7在巡检中,使用SF6进行泄漏仪进行检测。
充气柜(10kV环网箱)
主讲：张柔柔
一、气体绝缘环网柜的简介及优势
1.1、SF6气体的特性 SF6是一种人造惰性气体，无色、无味、无毒（正常状态
下），微溶于水。相对密度是空气的5倍，分子量大约为146 （氦气分子量大约为4）。
六氟化硫具有良好的电气绝缘性能及优异的灭弧性能。其耐 电强度为同一压力下氮气的2.5倍，击穿电压是空气的2.5倍， 灭弧能力是空气的100倍，在正常大气压下绝缘强度大约是空 气的3倍，是一种优于空气和油之间的新一代超高压绝缘介质 材料。
三、HSM6-12环网柜技术参数
技术参数
K模块 单位
负荷开关
额定电压
kV
额定频率
HZ
额定电流
A
工频耐受电压 相间、相对地及断口
kV
雷电冲击 耐受电压
相间、相对地及断口
kV
额定有功负载开断电流
A
额定闭环开断电流
A
5%额定有功负载开断电流
A
额定电缆充电开断电流
A
额定转移电流
A
额定短路开断电流
kA
12 50 630 42/48 75/95
返回原点
卷帘门打开
恢复位置
焊接完成 步骤解析
工件\装卡
将点固好 的工件吊 装到夹具 上装卡
焊接就绪
按操作盒”就绪” 按钮，夹具滑台 动作，将变位机、 夹具、工件滑到 焊接 房内
识别工件
工件检测 传感器动 作，判断 工件种类
机器人定位
机器人滑台动 作，将机器人 滑到合适位置
调节姿态
机器人进行焊缝 跟踪焊接，焊接 过程中，变位机 动作，机器人调 整焊接姿态
六氟化硫电解会产生有毒气体，并且是一种温室效应气体， 地球的温暖化系数GWP：SF6气体分子是CO2的24000倍， SF6气体可以存在大气中3200年以上。
成套电器制造公司10千伏SF6气体绝缘环网柜(充气柜)制造工艺守则
10KV-SF6环网柜工艺守则一、环网柜壳体半成品焊接1、在焊接前焊接人员需检验不锈钢板是否有无刮伤、变型。
焊接人员在确认不锈钢板合格的情况下方可焊接。
2、焊接后不可有气泡，漏焊，板材变型。
二、一次元器件安装。
1、一次安装人员需母线检验元器件是否合格；校对是否与图纸一致。
2、在安装各元器件时，先用酒精清洗干净，再涂抹上硅脂。
3、固定一次元器件时，应用力矩扳手调至40Nm固定紧。
4、螺丝拧紧后，丝需露出2-5个丝扣。
三、机械调试。
1、分合闸的灵活性。
2、柜门开关的灵活性。
3、满足五防要求。
4、开关动触头与静触头是否紧密配合。
四、二次工艺。
1、布局美观大方；线号管标识清楚且横平竖直。
2、过门线需套波纹管。
3、线两端剥好后需压线头。
4、缠绕管缠绕均匀。
五、一次母线。
1、满足绝缘距离（最小不低于40mm）2、母线的棱角需打磨光滑，不能有毛刺。
3、紧固母线后，用0.05mm塞尺检验，看是否与搭接面紧密接合。
4、母线加工成型校正，需横平竖直。
六、回路电阻的测试。
检测回路电阻是否在正常范围值内。
C;F;V柜参数；≤150uΩ。
七、环网柜壳体成品焊接。
1、焊接前检查柜内卫生，是否干净。
2、检查各元器件坚固螺丝是否已拧紧。
3、放入适量干燥剂。
4、焊接后不能有气泡，漏焊，板材变型。
八、充气与检漏。
1、初检时可充入0.15MPb大气压的SF6气体，看有无漏气。
2、SF6气体充好后，需密封好放置24小时后方可检测。
3、检漏时不超过大气范围的3个点，视为合格。
九、报检，合格后打包入库。
电器有限公司技术部。