10KV户外环网箱(SF6气体绝缘)
10kV电缆分支箱(气体绝缘)
当系统检测到氦气的浓度或压力 低于到设定值时， 则自动打开 阀门补充高纯氦气。
抽空泵采用莱宝真空泵和爱德华 罗兹泵组，在高真空下抽速更快； 真空测量装置采用德国英福康公 司真空规管，使得测量和控制更 加精确，更加稳定可靠。
九、生产设备——真空箱检漏回收系统工作流程
十、HSM6-12系列环网柜主要功能模块
10KV 电缆分支箱
编写：刘三亚
一、气体绝缘环网柜的简介及优势
1.1、充气柜的优势 充气柜与一般的空气绝缘开关柜相比有众多的优势： 用性能优异的SF6绝缘气体，大大提高了绝缘性能 结构紧凑，占地面积小，有利于小型化发展 采用了SF6气体，有效地提高了灭弧性能 采用全封闭式结构，开关核心部件不受外界环境的影响 采用免维护产品结构、大大减少了维护工作，降低维护成本
四、 技术优势及主要元器件
三工位负荷开关：开关具有合闸，分闸，接地三个工位。 通过手柄可对开关进行各种操作，可避免接地时合闸。 电弧螺柱焊是当前工程中普遍应 触头的动作速度与力度由操作机构弹簧 中的一种焊接方法。它分为普通 来确定的，不会因操作者的不同而发生改变。当开关由合闸 电弧螺柱焊和电容储能电弧螺柱 打到分闸时，依靠触头的速度和灭弧栅来熄灭电弧，并立刻 焊两种。其中普通电弧螺柱焊在 切断电弧电流。 焊接过程中的一个重要特征是焊 接引弧采用拉弧方式，故称其为 拉弧式电弧螺柱焊。 负荷开关 电弧螺柱焊是将特制的螺柱提 拉引弧，电弧将螺柱与工件对应 区加热到熔化状态，此时断电利 用焊枪的弹簧力将螺柱挤压到工 件熔池中去。焊接过程中为了美 观，采用氩气进行保护。
合闸示意
分闸示意
接地示意
五、 技术优势及主要元器件
真空灭弧室的绝缘性能好，触头 开距小，电弧电压低，电弧能量 小，开断时表面烧损轻微。因此， 真空断路器的机械寿命和电寿命 都很高。通常机械寿命和开合负 载电流的寿命都在万次以上。允 许开合额定短路开断电流的次数 多在20次以上，特别适合于要求 频繁操作的场所。
SF6环网柜常见故障分析与解决措施
SF6环网柜常见故障分析与解决措施发表时间：2019-07-31T11:13:40.793Z 来源：《当代电力文化》2019年第06期作者：张恒雪[导读] 分析了10 kV SF6环网柜常见故障及原因，并针对相关故障提出了解决措施，对降低环网柜故障率具有参考意义。
天津平高智能电气有限公司天津 300300摘要：10kV 环网柜运行的可靠性，对于配电线路的安全运行具有重要作用，是电力系统安全、稳定运行的重要保证。
本文分析了10 kV SF6环网柜常见故障及原因，并针对相关故障提出了解决措施，对降低环网柜故障率具有参考意义。
关键词：SF6环网柜；常见故障；应对措施引言配电网是国民经济和社会发展的重要公共基础设施。
近年来，我国配电网建设投入不断加大，随着配电网建设改造的加快，10kV SF6环网柜作为环网供电的重要节点，使用率也日益增加。
环网柜因具有金属封闭、气体绝缘、尺寸小、安装方便等特点，在配电网中得到了越来越多的应用，为了保证供电网的供电可靠性，对环网柜的常见故障分析研究具有重要意义。
1 10kV环网柜常见故障1.1 核心零部件故障断路器作为环网柜的核心零部件，断路器的拒动直接影响环网柜的可靠性，危害性较大。
断路器的拒动一般发生在长期运行的环网柜上，由于运行时间较长，环网柜内部的元器件性能老化，断路器分合闸线圈电阻增加，分合闸力降低，或者分合闸顶杆变形，分合闸时存在滞涩，分合闸力降低。
另外，控制回路中接触器触点锈蚀、咬合不到位，机构弹簧故障等都会造成断路器拒动，使断路器的操作机构失灵，严重影响环网柜运行的安全性。
1.2 绝缘故障绝缘故障出现在环网柜正常运行中，对其他设备有很大影响，造成环网柜绝缘故障的因素有很多，主要分为设备自身问题和雷电过电压两方面。
环网柜设备自身的质量问题，生产安装时，安装工艺有限，零部件的绝缘距离不够，设备运行后发生绝缘故障；环网柜内部没有防凝露措施，出现凝露，设备运行后引起击穿或闪络故障。
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。
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环保气体绝缘柜技术说明书
产品简介我司为了响应国家的号召，实现碳中和，推出一款绿色能源电力开关设备，简称环保柜，设备尺寸按国网标准化定制相同。
HBXGN-12环保气体绝缘环网开关设备与普通充气柜相比避免了使用SF6温室效应气体,具有设计合理、供电可靠、结构紧凑、安装方便、操作灵活、体积小性价比高等特点，该产品适用于三相交流50Hz,额定电压12kV的配电系统。
特别适用于小型二次配电站、开闭所、工矿企业、城市居民小区、机场、铁路、隧道、高层建筑等电力系统中作为接受和分配电能之用。
产品特点◇功能复合、一体化产品开关设备的充气壳体采用高品质的厚2.5mm不锈钢板通过激光焊接而成，保证气箱密闭可靠性，机械强度高，耐腐蚀性好，充气壳体的防护等级达到IP67;气箱装有防爆膜片，能有效防止气压过高时对人和设备造成的损害;将全部导电部件封闭在气箱当中,既能避免外界环境因素的影响，又能提高运行可靠性，使其具备免维护(或少维护)的功能，同时还能符合体积小型化要求。
开关采用三工位(隔离+接地)+真空灭弧室，该结构是目前技术最成熟的配置方式，特别适合目前电网运行维护需求。
◇环保、无污染HBXGN-12环保气体绝缘环网开关的绝缘介质是零级干燥空气(外购)或符合GB/T 8979-2008的99.99%纯N2，气体的泄露对外界环境不会造成任何影响，无需进行任何回收处理。
◇完善的机械连锁HBXGN-12环保气体绝缘环网开关设备的操作面板具有完善的五防机械连锁功能，连锁功能都在内部已配置好，操作时请按操作说明顺序操作，使用非常方便。
◇灵活的拓展化设计HBXGN-12环保气体绝缘环网开关设备为模块化设计，可以将各种模块通过专用的母线连接件，实现多样化的单元组合，较大限度的满足中国各个地方复杂多样的配电设计方案。
产品结构1.电流表2.微机综合保护装置3.容性带电指示器带电指示器显示套管是否带电，指示灯下方三个插口可用于二次核相。
带电指示器设置开关按钮，有效延长了使用寿命。
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。
六氟化硫(SF6)绝缘气体
在压力不太高的情况下，空气等都可以当作理想气体按上述气体方程来分析计算，不会产生较大误差。 但由于 SF6 气体的分子质量较大，分子之间的作用显著，使得它与理想气体的特性有较大偏离，如图 1-5-2 所示。如果按着理想气体定律推导出来的关系式来计算六氟化硫的参数就会产生很大误差。经验公式(1-5-3) 更能较为准确地计算出 SF6 的各种状态参数，是很实用的。
p R'T
(1-5-2)
式中，ρ为气体的密度，即 m/V；R′为气体常数，即 R/M。 以上方程式表明了气体的压力(p)、 密度(ρ)及温度(T)之间的关系， 同时也可以用这三个状态参数来代表 气体所处的状态。理想气体与 SF6 气体的压力与密度变化如图 1-5-2 所示。
图 1-5-2
理想气体与 SF6 的压力与密度变化关系 1. 理想气体；2.SF6 气体
图 1-5-3 SF6 的状态参数曲线 六氟化硫状态参数曲线图是很有用的，当知道 SF6 的某些参数时，利用这些曲线便可方便地计算出其他 参数。在计算时应注意，公式中的压力为绝对压力，而通过压力表所测得的压力为表压力。绝对压力等于表 压力加上大气压力(一般为 0.1MPa)。 1. 计算设备内气体的填充体积 已知条件： ①设备所在的环境温度；②工作压力；③SF6 气体的装填质量 计算公式： V＝M/ρ (1-5-4) 3 式中，V 为 SF6 气体的填充体积，m 。 ；M 为 SF6 气体的装填质量，kg；ρ为 SF6 气体的密度，kg/m3。 【例 1】 已知某 SF6 断路器在 20℃时的工作压力为 0.45MPa(表压力)，充装的气体质量为 30kg，求断 路器内气体的体积? 解： (1)设备内气体的绝对压力为 ρ＝0. 45MPa(表压力)+0. 1MPa(大气压力)＝0. 55MPa (2)从 SF6 的状态参数曲线图 1-5-3 确定 20℃及压力 0. 55MP 对应的坐标点 S。
10KV户外环网柜技术规范书
10kV户外环网柜技术规范书目录1. 遵循的主要标准2. 主要技术条件3. 供货数量4. 试验5. 厂商应提供的技术文件附录电气接线图1. 遵循的主要标准标书中所有设备及其备品备件，除本标书中规定的技术参数和要求外，其余均应遵循最新版本的国家标准（GB）、电力行业标准（DL）和国际单位制（SI）。
如果供方有自已的标准或规范，应提供标准代号及其有关内容，并须经需方同意后方可采用，但原则上采用更高要求的标准。
如果供方选用本标书规定以外的标准时，则需提交这种替换标准供审查和分析。
仅在供方已证明替换标准相当或优于标书规定的标准，并从需方处获得书面的认可才能使用。
提交供审查的标准应为中文或英文版本。
供方提供的产品应满足本标书规定的技术参数和要求以及如下的专用标准：GB 11033《额定电压及以下电力电缆附件基本技术要求》GB5589.3-1985《电缆附件试验方法--第3部分：局部放电测量》GB/T 11022-1999《高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求》DL/593-96《高压开关设备的共用订货技术条件》GB 380—90《3〜63kV交流高压负荷开关》GB 380—91《3〜35kV金属封闭开关设备》GB311.1-1997《高压输变电设备的绝缘配合》GB 763-1990《交流高压电器在长期工作时的发热》2. 主要技术条件2.1 环境条件2.1.1 周围空气温度最高温度：40 C最低温度：-40 C2.1.2xx：<1000m2.1.3最大风速：35m/s2.1.4 环境湿度：日平均相对湿度不大于95%2. 1 . 5外壳防护等级：IP33 级2. 1 .6安装场所：户外2.2 工程条件2.2.1 系统概况a. 系统额定电压：12kVb. 系统额定频率：50Hzc. 系统中性点接地方式：非有效接地系统2.3 设备的主要参数本次采购的10kV户外环网柜，其技术参数除应满足应遵循的主要标准外, 还应满足本标书以下要求：项目额定电压额定电流频率额定短路关合电流额定热稳定电流额定热稳定时间额定动稳定电流相对地雷电冲击耐压断口相对地1min 工频耐压断口电缆截面范围外壳防护等级电缆附件技术参数2.4 技术要求户外箱式环网柜应具备以下基本特点：241采用ABB Safe模块，免维护设计。
SF6环网柜方案简介
运维效率。
环保安全
无害材料
SF6环网柜采用环保无害的材料和工艺，确保生产和使用过程中 的安全可靠。
安全防护
具备完善的安全防护功能，如过流、过压、欠压保护等，确保设 备和人身安全。
符合环保标准
符合国家和地方的环保标准，减少对环境的负面影响。
04 SF6环网柜的安装与维护
CHAPTER
安装步骤
准备工作Βιβλιοθήκη 背景工业园区内有众多企业，对供电的可靠性和稳定性要求较 高。
SF6环网柜应用
采用SF6环网柜作为工业园区电力系统的主要设备，实现 高效、智能的供电管理。
实施效果
提高了工业园区电力系统的供电可靠性和稳定性，满足了 企业用电需求，优化了园区内的电力资源配置。
谢谢
THANKS
介质，主要用于配电网络中的 环网供电。
绝缘性能强
SF6气体具有高绝缘强度，能有 效降低设备体积和成本。
灭弧能力强
SF6气体在电弧产生时能迅速分 解，形成高导电率的金属氧化 物，有助于快速灭弧。
运行可靠性高
采用全密封结构，不受外界环 境影响，具有较高的运行可靠
性和稳定性。
工作原理
01
当电路发生故障时，SF6气体在短 路电流的作用下迅速分解，形成 高导电率的金属氧化物，将电弧 拉长并快速熄灭。
域得到更广泛的应用，为可再生能源的并网和传输提供可靠的解决方案。
02
智能电网
作为智能电网的重要组成部分，SF6环网柜将发挥关键作用，保障电网
的安全、稳定和高效运行。
03
工业自动化
在工业自动化领域，SF6环网柜将应用于各种自动化设备和系统中，为
工业生产提供可靠的电力保障。
环保标准的提高与应对措施