XGN712型SF6气体全绝缘全封闭紧凑型金属封闭开关设备
12-第十二章 气体绝缘金属封闭开关设备
第十二章气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）第一节基本原理及结构【本节描述】本节介绍气体绝缘金属封闭组合电器（以下简称GIS）的用途、分类、基本原理和结构特点等基础知识，通过要点讲解、图形展示，掌握气体绝缘金属封闭组合电器（GIS）的基本结构和原理。
一、GIS主要分类（一）GIS的定义SF6气体绝缘金属封闭组合电器是20世纪50年代末期出现的一种先进的高压电气配电装置，国际上称这种设备为Gas Insulated Switchgear，简称GIS。
GIS是指将断路器、隔离开关、检修接地开关、快速接地开关、负荷开关、电流互感器、电压互感器、避雷器、母线等单独元件连接在一起，并封装在金属封闭外壳内，与出线套管、电缆连接装置、汇控柜等共同组成，充以一定压力的SF6气体作为灭弧和绝缘介质，并且只有在这种形式下才能运行的高压电气设备。
图12-1 GIS外观图GIS的应用打破了传统变电站的概念，使紧凑型、高电压、大容量新型变电站的发展得以实现，成为城网变电站改造的重要途径。
近年来，GIS已在国内外得到非常广泛的使用，经过各国不断地研制、开发、改进，一些性能更加优良的GIS越发显示出了其他高压电气设备不可比拟的优越性。
（二）GIS的特点1.由于采用SF6气体作为绝缘介质，导电体与金属地电位壳体之间的绝缘距离大大缩小。
2.全部电器元件都被封闭在接地的金属壳体内，带电体不暴露在空气中（除了采用架空引出线的部分），运行中不受自然条件的影响，其可靠性和安全性比常规电器好得多。
3.SF6气体是不燃不爆的惰性气体，所以GIS属防爆设备，适合在城市中心地区和其他防爆场合安装使用。
4.GIS主要组装调试工作已在制造厂内完成，现场安装和调试工作量较小，因而可以缩短变电站安装周期。
5.只要产品的制造和安装调试质量得到保证，在使用过程中除了断路器需定期维修外，其他元件几乎无需检修。
6.GIS设备结构比较复杂，要求设计制造、安装调试水平高。
南方电网500kV气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)技术规范
额定失步关合和开断电流：额定失步开断电流为额定短路开断电流的25%。额定失步关合电流应为额定失步开断电流的峰值。此时的工频恢复电压，应为2.0×550/ kV；
额定电缆充电开断电流：500A；
额定短路开断电流开断次数应不小于20次。
c)★机械稳定性次数5000次。
级外绝缘爬电比距规定为：
相对地：不小于25mm/kV。
4.1.6覆冰厚度
不超过10mm。
4.1.7降雨量
年最大：2600mm
日最大：300mm
4.1.8风速
正常使用条件：不超过34m/s（相应于圆柱表面上的700Pa）
4.1.9
耐受地震烈度规定为8度：
水平分量0.25g
垂直分量0.125g
本设备应能承受用三周正弦波的0.25g水平加速度和0.125g垂直加速度同时施加于支持结构最低部分时，在共振条件下所发生的动态地震应力，并且安全系数应大于1.67。
4.2.2海拔高度
对于使用在海拔高于1000m处的GIS，其外绝缘在标准参考大气条件下的绝缘水平是将适用场所要求的绝缘耐受电压乘以海拔修正系数Ka。
系数Ka可按下式计算：
式中：H为GIS安装地点的海拔高度，以m为单位。
注1：在任一海拔处，内绝缘的绝缘特性是相同的，不需采取特别的措施。关于外绝缘和内绝缘的定义见GB/T 311.2。
应考虑凝露对设备的影响。
4.1.3太阳辐射强度
户内GIS的阳光辐射强度可以忽略；户外GIS应考虑阳光辐射强度的影响，晴天中午的辐射强度为1000W/m2。
4.1.4海拔高度
适用于设备的外绝缘，绝缘水平的设计规定海拔高度不超过1000m。
4.1.5污秽
成套电器制造公司XGN17-40.5型箱型固定式交流金属封闭开关设备技术说明书
XGN17-40.5交流金属封闭开关设备适用范围：XGN17-40.5型箱型固定式交流金属封闭开关设备（以下简称“开关设备”）其外壳符合GB4208规定的IP2X防护等级。
本开关设备系三相交流50Hz单母线带旁路系统的户内成套装置，作为接受和分配35KV的网络电能之用。
本产品符合GB3906《3-35kV交流金属封闭开关设备》、GB/T11022高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求、IEC60298《额定电压1kV以上52kV及以下交流金属封闭开关设备和控制设备》标准。
型号含义：XGN17-40.5额定电压设计序号户内用固定式箱式使用条件：1、周围空气温度：-15℃-+40℃2、海拔高度：1000米及以下3、湿度条件：日平均值不大于95%，水蒸气压力日平均值不超2.2kPa；月平均值不大于90%，水蒸气压力月平均值不超1.8kPa4、地震烈度：不超过8度5、没有腐蚀性或可燃性气体等明显污染的场所。
注：超出上述正常使用条件时，用户可与本公司协商。
结构特点：XGN17-40.5箱型固定式交流金属封闭开关设备为固定式拼装组合结构，其基本骨架均由型钢及板弯制件焊接而成，柜体外壳具有IP2X防护等级。
本开关设备主要由前柜和后柜拼装而成，接不同的用途设备相应的功能单元，柜内带电体间均以空气绝缘为主，各项带电体之间及相对地之间的绝缘距离不小于300mm。
前柜：前柜设置了主母线及母线隔离开关室、断路器室、继电器室等，主母线及母线隔离开关室在该柜上方，断路器室设在该柜下方，该设备有电流互感器两室间有绝缘板隔开，通过母线套管相连。
继电器设置在该柜正前面的中部，小母线端子共15节，并设有电缆通道，端子室设在左下小门内，可安装JH10型端子80以上，该室下方还设置有N12的接地螺栓共辅助回路接地之用，右小门为维修通道，端子室上方为操作面板，可装设辅助开关。
后柜：后柜用螺栓与前柜相连，该柜根据需要可设置旁路母线及隔离开关、架空进出线也由该柜通过，设置旁路母线时，架空进出线未达到安全高度，需增设小附件或遮拦网。
XGN-12系列全绝缘中压环网开关柜产品概述
XGN-12系列全绝缘中压环网开关柜
产品概述
HXGN□-12/24 系“全绝缘、全密封、智能化”开关设备，适用于3~24kV配电系统；具有固定式组合型环网单元与灵活扩展型单元模块两种形式，既适合网络节点或用户终端的要求，又能满足各种二次变电站对紧凑型开关柜灵活使用的需要。
固定式单元组合最多可提供6路标准配制。
产品结构新颖、布局紧凑，其所有带电部件均置于不锈钢气室中，完全密封；整个开关装置不受外部环境条件的影响，确保设备运行可靠性及人身安全，并且实现免维护；用户通过选择可扩展母线，可以实现任意组合，达到全模块化设计；扩展母线完全绝缘和屏蔽，确保了高可靠性和安全性；设备运行过程通过监控单元和微机综合保护装置可以实现智能化控制。
广泛适用于工业、民用电缆环网供电终端、二次配电站、开闭所、工矿企业、机场、铁路、商业圈、高层建筑、高速公司、地铁、隧道等配电领域。
使用条件满足GB/T 11022标准有关规定，并能满足凝露及Ⅱ级污秽场所。
符合标准：GB3906、GB3804、GB16926、DL/T 404 IEC62271-200
结构特点
◎全绝缘、全密封，结构紧凑，体积小，重量轻
◎所有高压带电元件全部密封在SF6气体的箱体内
◎设计模块化设计可实现各种主接线的组合方式
◎通过母线连接器实现柜体的任意扩展，全屏蔽电缆进出线
◎有手动、电动两种操作方式可供选择，可实现远程控制
◎可配用断路器柜、高压计量柜
◎不受恶劣环境及场所的影响，抗凝露、凝霜、盐雾等
◎防洪能力强（24小时水下施加30kPa的压力浸水试验），长寿命，免维护
◎可配用智能化监控单元，满足配网自动化升级要求
技术参数。
XGN-12全绝缘全封闭环网柜
XGN-12全封闭全绝缘环网柜XGN2-12箱型固定式金属封闭开关设备（以下简称开关柜），只要用于3.6 KV、7.2KV、12KV三相交流50HZ户内系统中作为接受与分配电能之用，特别适合用于频繁操作的场合。
该开关柜符合国家标准GB3906及国际标准IEC298，并具有严密的“五防”闭锁功能。
主开关采用ZN28系列分装式真空断路器、真空接触器，隔离开关采用GN30-10型旋转式和GN22-10大电流隔离开关。
1、使用环境条件环境温度：上限＋40℃，下限－25℃；相对湿度：日平均值不大于95﹪,月平均值不大于90﹪；海拔高度：不超过1000m；2、安装真空断路器在分合闸时产生的动负载，向上、向下约为７８４０Ｎ，供设计基础是估算基础应力。
开关柜安装基础的施工应符合“电力建设施工及验收技术规范”中的有关规定。
3、安装程序及注意事项：ａ、使用特定的运输工具如吊车、叉车等，禁止使用滚筒或撬杠。
ｂ、将开关柜按排列顺序放置在基础上，调整开关柜组得直线度、垂直度、水平度，将开关柜固定在基础槽钢上。
用合适的螺栓进行柜间固定。
ｃ、安装主母线：打开母线室顶盖板进行安装，安装好后紧固顶盖板，连接母线时接触面应平整、无污物，有污物的地方应清理干净，并涂上电力复合脂增强导电性能。
ｄ、安装一次电缆：电缆头制作完后，将电缆头固定在支架上，电缆与母线接触面应平整，接触面上涂电力复合脂后即可连接，电缆施工完毕后应用隔板将电缆室与电缆沟封隔。
ｅ、安装二次电缆：电缆由柜体左侧底部穿入，侧壁进入继电器室，分接到相应的端子上，施工时应注意电缆号、端子号不要漏穿或错穿，二次电缆施工完后，注意勿忘封盖电缆孔。
ｆ、连接柜间接地母线，使开关柜排列方向的接地母线连成一体，检查工作接地和保护接地是否遗漏，接地回路是否连续导通，且工作接的电阻应不大于10欧姆，保护接的电阻应不大于4欧姆。
4、验收试验机投入前的准备工作（1）、验收试验项目①、根据订货资料检查开关柜型号、规格是否相符；②、检查紧固件是否有松动，发现有松动的应立即紧固；③、检查母线连接处接触是否严密面；④、手动操作隔离开关、断路器、机械程序连锁等项目3～5次，应灵活无卡涩现象，且动作准确，程序无误。
SF6气体绝缘环网柜
一、气体绝缘环网柜的简介及优势
气体绝缘环网柜根据结构不同又可分为以下2种： （1）半气体绝缘环网柜 只有开关设备为气体绝缘，导体仍然采用空气绝缘。 典型设备：SF6气体绝缘“气包式”环网柜：ABB的UniSwitch （2）全气体绝缘环网柜 开关设备和导体都采用气体绝缘，防护等级高。 典型设备：SF6气体绝缘充气式环网柜：ABB的SafePlus、施耐德的 SM6、驰纬电气的CVSER系列。
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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
耐受内部故障能力实验（燃弧实验）
环境温度
额定短时耐受电流20kA/4s
湿度
最高温度 +55 ℃ 最低温度 -40 ℃
最大平均相对湿度 日平均≤95% 月平均≤95%
防护等级
SF6气室 熔断器筒
转移电流代表负荷开关最严酷的开断能力，从一定意义上说，转移电流大小直接反映开关的电性能。
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五、 技术优势及主要元器件——技术优势
操作机构具有独立的负荷开关操作轴和接地开关操作轴 ，且两轴之间有可靠的互锁机构，防止负荷开关与接地 开关同时合闸。机械寿命高达5000 次。
具有负荷开关分闸脱扣功能：在熔断器组合柜中，当任 一相熔断器熔断后，其撞击器应使负荷开关可靠分闸， 此时即不能对负荷开关进行合闸操作，也不能使其保持 在合闸位置。查明原因，更换熔断器，恢复操作功能
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。
气体绝缘金属封闭开关设备中国电力科学研究院开关所
气体绝缘金属封闭开关设备中国电力科学研究院开关所准确无误，可以参考网友给出的资料，请帮我做一篇
液体绝缘金属封闭开关设备
液体绝缘金属封闭开关设备（简称LIMBS）是中国电力科学研究院开
关所开发的新一代智能化高压电力开关，它拥有良好的抗短路能力，并具
有优异的电磁兼容性、安全性能、使用寿命长与低抗性等特点。
LIMBS产
品可替代目前普遍使用的油开关，用于变电站、配电室和低压配电网中电
力系统的智能化保护等工作。
LIMBS开关设备采用了先进的液体绝缘技术，以有机绝缘体为绝缘介质。
该系列采用关闭式微机控制器作为控制的核心，用户可以对开关的各
项参数进行设定、测量和调整，这些参数包括开关的时间和安全状态等。
LIMBS开关设备具有有效的抗短路能力，采用双场技术，当发生短路时，使用双场技术便可以有效地抑制短路电流，从而有效地限制短路损耗。
可以有效地延缓或防止发生热橫流。
此外，LIMBS开关设备的双场技术也
大大改善了开关的电磁兼容性，在充分考虑安全性和绝缘性的同时保证了
电磁兼容性的优异性能。
XGN15-12 六氟化硫环网柜安装使用说明书
东莞市雄丰配电设备有限公司XGN15-12箱型固定式户内交流金属封闭开关设备产品使用说明书一、 用途与特点XGN15-12箱型固定式户内交流金属封闭开关设备（以下简称SF6环网柜）用于额定电压12kV，额定频率50Hz的三相交流系统中作为接受与分配电能之用。
SF6环网柜是一种结构紧凑安全可靠的开关柜，本系列产品开关采用三工位六氟化硫负荷开关和组合电器，具有旧式产气式和压气式开关无法比拟的优良性能，转移电流达1500Ａ。
本产品尺寸小，占地面积小，运行可靠，安装使用方便，柜体外壳防护达到：IP4X。
SF6环网柜符合GB3906-2006《3.6~40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备》、GB11022-1999《高压开关设备和控制设备标准的共用技术条件》、DL/T404-1997《户内交流高压开关柜订货技术条件》国家标准要求。
二、 结构特征◆SF6环网柜整柜由薄钢板弯制成型的左右侧板、顶板、底板、后封板、上下柜门等结构件用紧固件(螺栓采用防拆的梅花头)组装而成。
柜内分隔成上下两层，分别为母线室、电缆室、操作机构室与仪表室。
◆SF6环网柜为了提高设备的安全防护等级，与一次带电回路相通的外壳门边设计特别的钣金止口，目的是防止在关门状态时，阻止大于1毫米的外物伸入接触一次带电体，这些设计，使得本设备外壳防护等级达IP4X。
◆标准化方式设计的顶部单元加底部单元结构，可按各种要求随意组合扩展，拼合快速简单，有需要时，可按客户要求改变柜宽，柜高及柜深，安装十分方便。
◆SF6环网柜可以配用CTI单弹簧机构加FLN36-12D型负荷开关组合成（Ｆ柜）或CTII型双弹簧机构加FLN36-12D型负荷开关组合成熔断器组合电器（F.R柜）◆SF6环网柜配套的两种操作机构有如下特点：CTI单弹簧机构操作地刀或负荷开关的分合闸都是插入手柄操作；CTII型双弹簧机构操作地刀的分合闸用手柄操作，而负荷开关合闸用手柄进行，分闸直接用分闸按钮。
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七、 标准组合
42 75 1250
20 50 20 5000
隔离/接 地开关
12 42 型充气柜提供以下 18 种标准组合
XGN74-12 型充气柜的每个模块具有下列配置： ◆D 柜配置，见“不带接地刀的电缆连接模块”中标准配置与特性； ◆C 柜配置，见“负荷开荷模块”中标准配置与特性； ◆F 柜配置，见“负荷开关熔断器组合电器模块”中标准配置与特性； ◆V 柜配置，见“真空开关模块”中标准配置与特性。
接地开关位置 2NO+2NC 带信号的压力表 1NO 带信号触电的灭弧器 1NO ◆二次装置可装设于 开关柜顶部的二次线小室 开关柜顶部的低压箱
不带接地刀的电缆连接模块 D 标准配置与特性 ◆630A 母线 ◆位于前部水平布置的出线套管，630A 的 400 系列螺栓式套管 ◆指示套管带电的容性电压指示器 ◆SF6 气体压力表（每个 SF6 气箱中仅一处） ◆接地母排
可选配置与特性 ◆预留母线扩展 ◆外部母线 ◆接地开关与电缆室前面板的连锁 ◆短路及接地故障指示器 ◆测量环形电流互感器及电流表 ◆计量环形电流互感器及电度表 ◆在电缆排线套管处可加装 MWD 型避雷器或双电缆头 ◆钥匙互锁（如 Ronis 锁） ◆进线带电接地闭锁（当套管带电时闭锁接地开关）110V/220V AC ◆辅助触点
可选配置与特性 ◆预留母线扩展 ◆外部母线 ◆接地开关与电缆室前面板的连锁 ◆负荷开关操作用电动机 24V/48V DC,110V/220V DC/AC
◆短路及接地故障指示器 ◆测量环形电流互感器及电流表 ◆计量环形电流互感器及电度表 ◆在电缆进线套管处可加装避雷器或双线头 ◆钥匙可锁 ◆进线带电接地闭锁（当套管带电时闭锁接地开关）110V/220V AC ◆辅助触电
二、 型号与含义 三、 执行标准 四、 正常使用环境
海拔高度：不受海拔影响； 环境温度：最高温度+40℃，最低温度-25℃； 湿度：最大平均相对湿度：24 小时测量≤95%，1 个月测量≤90%； 抗震能力：地震烈度不超过 8 度 五、 主要技术参数
项目 额定电压
单位 kV
C 模块 负荷开关
12
F 模块 组合开关
负荷开关位置 2NO+2NC 接地开关位置 2NO+2NC 带信号压力表 1NO 带信号触电的灭弧器 1NO ◆二次装置可装设于 开关柜顶部的二次线小室 开关柜顶部的低压箱
带接地刀的电缆连接模块 De 标准配置与特性 ◆630A 母线 ◆接地开关 ◆两工位单弹簧操作机构 ◆接地开关位置指示 ◆位于前部水平布置的出线套管，630A 的 400 系列螺栓式套管 ◆指示套管带电的电容性电压指示器 ◆对于所有的开关功能，都在面板上有方便的加装挂锁装置 ◆SF6 气体压力表（每个 SF6 气箱中仅有一处 ◆接地母排
可选配置与特性 ◆预留母线扩展 ◆外部母线 ◆短路及接地故障指示器 ◆测量环形电流互感器及电流表 ◆计量环形电流互感器及电度表 ◆在电缆排线套管处可加装 MWD 型避雷器或双电缆头 ◆二次装置可装设于
开关柜顶部的二次线小室 开关柜顶部的低压箱
负荷开关熔断器组合电器模块 F 标准配置与特性 ◆630A 母线 ◆三工位的负荷开关，熔断器首端与熔断器末端接地开关为机械联动 ◆三工位双弹簧操作机构，有两个独立的负荷开关和接地开关操作轴 ◆负荷开关和接地开关位置指示 ◆熔断器筒 ◆熔断器水平位置 ◆熔断器跳闸指示 ◆位于前部水平布置的出线套管，200A 的 200 系列插入式套管 ◆指示套管带电的容性电压指示器 ◆对于所有的开关功能，都在面板上有方便的加装挂锁装置 ◆SF6 气体压力表（每个 SF6 气箱中仅一处） ◆接地母排 ◆用于变压器保护的熔断器
（宽度=325mm） （宽度=325mm） （宽度=325mm） （宽度=325mm） （宽度=325mm） （宽度=325mm） （宽度=325mm） （总宽度=650mm） （宽度=325mm） （宽度=695mm） （宽度=600mm）
负荷开关模块 C 标准配置与特性 ◆630A 母线 ◆三工位负荷/接地开关 ◆三工位单弹簧操作机构，有两个独立的负荷开关和接地开关操作轴 ◆负荷开关和接地开关位置指示 ◆位于前部水平布置的出线套管，630A 的 400 系列螺栓式套管 ◆指示套管带点的容性电压指示器 ◆对于所有的开关功能，都在面板上有方便的加装挂锁装置 ◆SF6 气体压力表（每个 SF6 气箱中仅有一处） ◆接地母排
标准组合还提供下列配置： ◆进出线套管的电容性电压指示器； ◆每个气室安装一个检测 SF6 密度的压力表计； ◆吊装用的吊耳； ◆操作手柄。
八、 模块
可用模块 C 负荷开关模块 De 带接地刀的电缆连接模块 D 不带接地刀的电缆连接模块 F 负荷开关熔断器组合电器模块 V 真空开关模块 SL 母线分段开关模块（负荷开关） Sv 母线分段开关模块（真空开关） Sv 总是跟母线提升模块在一起 Be 母线接地模块 M 表计模块 CB 真空断路器模块
XGN74-12 型 SF6 气体全绝缘全封闭紧凑型金属封闭开关设备
一、 概述 XGN74-12 型 SF6 气体全绝缘全封闭紧凑型金属封闭开关设备（即 GIS）采用模块化设计， 以其固定式与灵活扩展的完美统一，以适合终端用户或网络节点的要求，同时满足各种 配电开闭所、箱式变电站、电缆分支箱的需要。具有结构紧凑、安全可靠、长寿命、免 维护的特点。
200
接地故障时电缆
A
115
充电的开断电流
短路开断电流
kA
注 2）
20
关合能力
kA
50
注 2）
50
50
短时耐受电流 2 秒 kA
20
短时耐受电流 4 秒 kA
20
20
20
额定峰值耐受电流 kA
50
50
机械寿命
kA
5000
5000
5000
5000
注：1)取决于熔断器的电流额定值；2）受限于高压熔断器。 六、 产品结构与外形尺寸
12
V 模块 真空开关
12
CCB 模块
隔离/接地 开关 12
真空断路 器 12
工频耐受电压
kV
42
42
42
42
雷电冲击耐受电压 kV
75
75
75
75
额定电流
A
630
注 1）
630
额定转移电流
A
1700
闭环开断电流
A
630
电缆充电开断电流 A
135
5%额定有功负载开
A
31.5
断电流
接地故障开断电流 A