1、第40卷第12期：371737242014年12月31日高电压技术High、roltage EngineeringVbl40No12：3717-3724December 312014DoI：lO13336j10036520hVe2014120101 224 kV氮气绝缘环网柜的研制钱立骁，陈慎言(上海天灵开关厂有限公司，上海201808)摘要：在气体绝缘环网柜中使用环保的氮气或干燥空气取代SF6气体，又要保持紧凑和小巧的特点，必须要对环网柜绝缘结构进行优化设计。为此，就氮气的绝缘特性和氮气绝缘中压环网开关柜的典型绝缘结构(如间隙绝缘、复合绝缘、支撑绝缘子和穿墙套管沿面绝缘)的最大电场强度进行了
2、分析研究。进而探索了降低氮气绝缘环网柜内电场强度的有效方法和途径：通过改善导体形状可降低气隙间电场不均匀系数至23：采用复合绝缘可降低氮气介质最大电场强度约20；采用双断口结构和复合屏蔽绝缘，可实现工频耐受75 kV门min、雷电冲击耐受土145 kV的隔离断口绝缘水平；优化电极形状和绝缘体外形设计，可降低沿面绝缘破坏起始处电场强度，实现在工频耐受65 kvl min、雷电冲击耐受士125 kV的绝缘水平：通过电场屏蔽件的设计可降低局部电场集中，提高柜体整体绝缘水平。研制成功了符合IEC 6227卜l和GB 11022标准绝缘水平要求的1224 kV氮气绝缘环9四柜(柜宽400 mm)并通过了
3、型式试验，证明了环网柜采用氮气绝缘的可行性。关键词：环网柜；氮气绝缘：复合绝缘；相对介电常数：电场优化和屏蔽；最大电场强度：绝缘水平Research and Design of 1224 kV Nitrogen I硒ulated砌ng Main UnitQIAN Lixiao，CHEN Shenyan(Shanghai Tianling Switchgear Co，Ltd，Shanghai 20 l 808，China)Abst豫ct： In gas insulated鼬ng Main Units(ImIU)，replacing SF6 with enVimnmentally衔endly ga
4、s like Ni仃ogen andd1了air while without increasing the equipment volume requires optimizing tlle insulation stnlcmre of RMUHence，wecalculated the insulation characteristics ofNi仃ogen as well as the maximum field intensity in some typicalinsulation systems in Nitmgen insulated mediumvoltage I洲U，such a
5、s gap insulation，hybrid insulation，supporting iIlsulators，wallbushiIlgsnlen we explored ways of reduciIlg the electric field intensny inside Ni仃ogen insulated RMUReasonablychanging the conductor shape could reduce the nonunifIo咖factor of electric field in gas gap to 23Adopting hybrid in-sulation cou
6、Id reduce the maximum electric field intensi哆of gas insuIation by about 20With double isolation f-ractures仃ucture and hybrid shielding insulation，tlle insulation level across isolating dis协nce reached 75 kVl min(power丘Iequency)and士145 kV(1ighnliIlg impulse)Optimized elecnDde shape and insulation con
7、figumtion helped to decrease mefield intensity in the area where insulation surfke staned to break down，锄d realized the insulation leVeI of 65 kVl min(power雠quency)a11d士125 kV(1i曲millg iHlpulse)Wim speciaIly desigIled electric field sllielding，tIle concentration ofelectric field inside鼢仉J was reliev
8、edwhich raised the insulation level of I己MUFollowing the above metllods，we de-veloped 1224 kV Nitmgen insulated RMU(400 mm in width)in compliance with the required insulation leVels of IEC6227 l一1 and GB 11022111is RMU passed me type tests，which pmves the feasibility to use Nitrogen as insulation ga
9、s inRMUsKey words：ring ma访unit；ni仃ogen illsulation；hybrid insulation；reIative dielectric constaIlt；electrical field optimize andshieldiIlg；maxim姗electric field s仃en垂h；insulation level0 引言中压气体绝缘环网开关柜(以下简称环网柜)，操作方便，控制和保护相对简单，成本较低，在二次配电系统中得到广泛应用，受到供电部门和终端用户的欢迎。但目前的环网柜大都采用六氟化硫(SF6)气体作为绝缘和开断介质。而SF6气体虽是一种
10、优良的电工气体，但也是一种被京都议定书列为限制排放的温室气体，近年来一些国家甚至对SF6的使用征收碳税。因此，对于开关设备，特别是对于中压等级的开关设备，去SF6化具有重要的环境保护意义，并成为发展方向。环网柜的去sF6有2个技术方向：是环保气体绝缘环网柜，采用干燥空气或氮气(N2)等气体取万方数据高电压技术代SF6作为绝缘介质，以真空取代sF6作为开断介质；是固体绝缘环网柜，以固体材料作为主要绝缘介质，用真空开断。本文主要论述采用氮气或干燥空气取代SF6作为绝缘介质、以真空作为开断介质的环网柜的研发。根据环网柜的运行要求和使用环境，氮气绝缘环网开关柜还应具有如下特点：1)带电器件全部封闭在气
11、箱内部，主开关的绝缘拉杆和隔离开关断口处的绝缘性能都不受海拔、大气水分、灰尘、污秽的影响。2)绝缘件安装在气箱内不外露，对于恶劣环境，如沿海、高寒、湿热地带，具有更好的耐候性。3)采用低压力气体，额定绝对压力为01201 3 MPa，并希望在零表压下保证所有电气性能，给予用户最大的持续运行可靠性。4)保持环网柜紧凑、小巧灵活和便于安装使用的特点。本文通过氮气绝缘环网柜的研发，对环网柜的几种典型绝缘结构(如间隙绝缘、复合绝缘、支撑绝缘子、穿墙套管沿面绝缘)的最大电场强度进行了分析研究和优化，提出了降低电场强度的方法和途径，研制了1224 kV氮气绝缘环网柜并通过了型式试验验证。1氮气绝缘结构的设
12、计和优化SF6是强电负性气体，分子具有很强的吸附电子的能力，耐电强度很高。相对于SF6气体，氮气击穿电场强度低，采用氮气作为气体绝缘介质，环网柜气室内的气隙和绝缘件沿面的耐电强度远低于SF6。氮气绝缘环网柜在不增加柜体尺寸和气体压力的条件下，如果要获得与SF6绝缘环网柜相同的绝缘水平，就必须优化绝缘结构设计，降低气隙和固体绝缘沿面的最大电场强度。11氮气、干燥空气与SF6绝缘性能的比较研究在稍不均匀电场中，SF6的耐电强度为干燥空气和氮气的253倍。J。sF6或SF6与氮气的混合气体的击穿电场强度B己被很好模拟【j。4J，并在低压力和高压力气体绝缘设计中广泛应用。氮气的耐电强度基本与空气一样【
13、5嗡J。采用棒一棒、棒一板电极在额定大气压下进行工频击穿试验，氮气相对于空气的偏差如下：试验电极棒直径的偏差为1060 mm，电极间净距的偏差为10100 mm，试验结果表明氮气相对于空气的相对电气强度的偏差可取085125。因此设计氮气绝缘环网柜时，击穿电场强度可按空气击穿电场强度的经验式进行初步计算，并取下偏差085作为绝缘裕度系数。可以估算空气绝缘条件下的开关柜中常见的圆柱间和圆柱对板击穿电场强度晚，即经验式(1)p1民_30删+雩) (1)、rD式中：Eb为击穿电场强度，单位kVm；，为电极半径，单位m；蹒相对于标准大气条件(温度为20，气压为101325 l【Pa)的相对气体密度。1
14、2 降低气隙间最大电场强度以满足氮气绝缘水平在环网柜中，气隙间的绝缘可以分为2种形式，即三相导体的相间和对地绝缘、开关的隔离断口间绝缘，2者的零件外形尺寸、电场集中度都不相同。为满足氮气绝缘耐受，采取以下几种措施。121 采用圆形母线以降低气隙间电场不均匀系数气体间隙的绝缘水平取决于间隙的最大电场强度。通过电极间电场不均匀系数厂即最大电场强度与平均电场强度的比值，可以近似计算介质中的最大电场强度E-m。，即关系式(2)叫k。=厂等 (2)式中：厂为电极间电场不均匀系数；己，为电极间电压；d为电极间净距。从式(2)可知，降低电极间电场不均匀系数和增大电极问净距是降低气隙问最大电场强度的有效途径。
15、为此本文在氮气绝缘环网柜设计中采用了一定直径的圆形母线来降低电场不均匀系数，同时圆形母线与矩形母排相比可以获得更大空间净距，从而降低最大电场强度。在典型的额定电流为630 A的SF6气体绝缘环网柜中，主母线通常采用截面尺寸为40 mm8 mm、圆角半径为4 mm的矩形铜母线，按相间中心距120mm计，电场不均匀系数约为4。本文氮气绝缘环网柜的母线采用直径为25 mm(即电极半径r为0012 5 m)的T2铜母线。初步设计时假设相间最小净距为90 mm(即电极问净距d为009 m)，查阅相关资料，电场不均匀系数厂为21，按24kV冲击耐受电压125 kV(即电极间电压U为125 kV)的要求，根
16、据式(2)可近似计算最大电场强度为k。，：厂旦：21婴：2 917kVmd 009 m而相对气体密度肭1，根据式(1)可估算此条件下空气击穿电场强度为万方数据钱立骁，陈慎言：1224 kV氮气绝缘环网柜的研制 3719瓦：303万(1+攀)：303l 叫r6fl+坠1：3840kvmo012 5m1。考虑氮气相对于空气的相对电气强度，取下偏差085作为绝缘裕度系数，则可得击穿电场强度为3 264 kVm(即0853 840 kVm)，满足氮气绝缘要求。122采用固体复合绝缘以降低气体间隙中的电场强度固体绝缘材料(如环氧树脂、硅橡胶)的耐电强度可达20 000 kVm，在电场强度集中的位置引入固
17、体绝缘材料，来达到降低气体中最大电场强度的目的，这是减少氮气绝缘环网柜相间及对地距离，提高绝缘性能的重要措施。根据已有的典型形状电极在纯气隙条件下的最大电场强度的近似计算式01，可以推导出典型电极在固体复合绝缘条件下气隙中绝缘层表面气隙中的最大电场强度近似计算式，以图1所示圆柱对圆柱电极为例推导如下。图l(a)为圆柱对圆柱电极纯气隙绝缘的示意图，其中，为电极半径，d为电极问净距。图1(b)为圆柱对圆柱电极复合绝缘的示意图，其中，-为电极半径，圪为复合绝缘层的外径，凶为复合绝缘层之间的净距。设反。为有复合绝缘层的情况下气隙中位于绝缘层表面的最大电场强度；丘正为与气隙最大电场强度处相邻的固体绝缘层
18、内的电场强度：凸为固体绝缘材料相对介电常数。近似考虑此处电场方向垂直于绝缘层表面，则可得一 1 一丘gr2 2亡q一 (3)6r设在图1(b)中圆柱形的固体绝缘层内距中心距离为h处的电场强度为E毗，根据Guess定理可得，点玉=E刍2您以。从电极半径n处到固体绝缘层外径心处对积分即可求得固体绝缘层内的电压与z的关系式2 j|毗2吒：h手 (4)l电极间电压为U，由气体间隙问电压乩和固体绝缘层间电压组成，即U=2+，而气体间隙间电压与岛。的关系可参照已有的纯气隙条件下最大电场强度和电极间电压的关系式a1纯气隙绝缘b J复合绝缘图1 圆柱电极间的纯气隙绝缘和复合绝缘Fig1 Hybrid&gas
19、insulation of cyliIlder electro(1es&一。09磊盏 (5)2，ln兰二旦一 7。眨根据以上式(3)一式(5)可以导出复合绝缘条件下气隙中最大电场强度昂。与电极间电压U之间的近似关系式F ： 型兰!一2恤垒+堡占，lIl螳)(6)2(111兰+=占，lIlL二二生兰) ”，一 9 吒以氮气绝缘环网柜内导体直径25 mm铜母线为例。按相间中心距120mm计，24kV电压等级的冲击电压为125 kV，在纯气隙条件下，最大电场强度为反。=2 860 kVm。在直径25 mm铜母线导体外面包覆10 mm厚的环氧层后，取环氧的詹为35，其余条件同前，计算得气隙内最大电场强
20、度丘一=2 210 kVm，比纯气隙下降约20，采用复合绝缘可以有效减少相间和相对地距离。123隔离断口的绝缘结构设计隔离断口的绝缘水平要求高于相间及对地。同时由于动静触头要实现电气接通和隔离，所以其形状更容易形成电场集中。图2为典型的SF。气体绝缘负荷开关示意图。负荷开关为旋转刀闸式，同时起到隔离的功能。动触头和静触头采用铜排压制成刀片式，触头表面形状曲率半径很小；受气箱宽度限制，隔离断口问净距较小。在触头表面形成电场集中，必须用SF6气万方数据高电压技术体绝缘来保证断口绝缘水平。为满足氮气绝缘条件下的断口绝缘水平，本文研制了图3所示的旋转隔离式真空负荷开关(断路器)。采用旋转式真空开关极柱
21、，双隔离断口的结构(该隔离式开关结构已经获得国家发明专利)。其绝缘结构有如下特点：采用双隔离断口，降低每个断口的绝缘耐受；静触座采用固体复合绝缘屏蔽，消除静触头零件表面的电场集中；真空灭弧室采用环氧固封极柱结构，将易引起电场集中的灭弧室端面法兰包裹在固体绝缘材料中。据此顺利解决了隔离断口的绝缘结构设计。13优化绝缘结构以降低沿面电场并提高沿面绝缘水平在气体绝缘中的固体绝缘件，按电力线和固气界面的关系，可以分为2类：电场强度在界面的法向分量大于界面的切向分量，典型如穿墙套管类；电场强度的分布主要沿界面的切线方向，只有少量的法向分量，典型如支撑绝缘子类。131 氮气绝缘中穿墙套管类的绝缘结构设计对
22、于穿墙套管类，气固界面具有强法向电场分量，存在着沿绝缘表面的沿面电阻及导体与绝缘表面之间的体积电阻和体积电容。在电压作用下，会形成切向沿面电流和法向体积电流，2种电流叠加汇总在套管接地法兰处，此处是界面电场最集中处，也是沿面闪络的起始点。在强电场法向分量作用下，该位置区域气体热电离，导致沿面滑闪，最终发生沿面击穿。图4为穿墙套管类绝缘的结构和等效电路。由图4(b)等效电路可以列出表面阻抗、体积阻抗、表面分布电流、表面分布电压之间的微分方程，导出套管表面滑闪放电起始电压的关系式JU。=E。pSq Q、)式中：岛为接地法兰处套管表面电场强度；缈为电压角频率；p。为套管表面单位面积的表面电阻率；G为
23、套管的比表面电容。在滑闪情况下，增加套管长度并不能有效降低法兰处的电场强度。从式(7)可知，降低套管接地法兰附近的表面电场强度局和通过增加套管固体绝缘材料的厚度来减少比表面电容C0，可以有效提高套管滑闪放电电压。在母线套管研制过程中，为提高母线套管的滑闪击穿电压，本文从以下3个方面降低对套管的靠近法兰处的沿面电场强度：1)增加套管类绝缘件接地嵌件处绝缘层的厚度，使电场尽量多地集中在固体绝缘材料中，降低图2 SF气体绝缘负荷7f：关Fig2 SF6 insulating 10ad switch，接地触头同封檄挂动触_；图3隔离式真空负荷开关(断路器)Fig3 IsoIation type vac
24、uum 10ad switch(circuit breaker)图4套管绝缘结构等值电路Fig4 EquiValent circuit ofbusbarbushing insulation万方数据钱立骁，陈慎言：1224 kV氮气绝缘环网柜的研制 372l法兰处的气固界面的电场强度。2)调整接地嵌件的高度，使得套管中母线连接器的接地屏蔽层对接地嵌件形成更好的屏蔽作用，减少接地嵌件端部的电场集中，从而降低接地法兰处的气固界面的电场强度。3)合理设计套管表面形状，特别是接地法兰附近的形状，根据电场强度沿介质分界面的折射规律，尽量按电力线走向设计p比J，减少在电力线介电常数较小的气体侧电位线折射而形
25、成的局部增强的电场法向分量。图5为母线套管沿面电场强度分布图计算示例，图中电场强度标尺单位为kVm，通过上述方法成功满足套管的绝缘设计要求。132氮气绝缘中支撑绝缘子类的绝缘结构设计对f支撑绝缘子类，固体绝缘材料表面电场强度矢量主要沿切线方向，法向矢量较小，不会产生较大的电容电流，不会出现热电离现象，没有明显的滑闪放电H J。这种类型的绝缘结构设计时主要应考虑降低绝缘介质表面的切向电场强度。相关研究表明，多种因素影响支撑绝缘子的沿面闪络特性【l孓J。固体绝缘材料表面存在局部微观的凹陷气隙、绝缘材料表面存在导电杂质、绝缘材料和电极结合之间有气隙都会引起局部电场的集中，发展导致沿面闪络。除去以上制
26、造原因，在氮气绝缘环网柜的研制中，为降低支撑绝缘子的沿面电场强度，主要应从以下2个方面考虑：增加绝缘子直径，同时优化内部嵌件外形，将电位梯度分布尽量集中在固体绝缘材料中，以减少绝缘子表面的电位梯度分布；增加高压屏蔽元件，以降低绝缘子靠近高压端的沿面电场强度，提高沿面闪络起始点的击穿电压。图6为氮气绝缘柜中经过优化的支撑绝缘子电场强度矢量图，图中电场强度标尺单位为kVm，通过优化设计沿面电场强度得到有效控制。14采用电场屏蔽结构设计以降低局部电场集中在环网柜气室总体布置、绝缘结构、零件外形尺寸和空间距离已经确定的情况下，采用屏蔽结构能减少局部电场集中，提高柜体整体绝缘水平。本氮气绝缘环网柜采用了
27、以下几种屏蔽方式：1)如图7所示，支撑绝缘子高压端加装金属圆角屏蔽圈。屏蔽了绝缘子高压嵌件边缘的电场集中和绝缘子上安装的高压元器件表面的电场集中，同时缓和了支撑绝缘子绝缘表面靠近高压端的沿面一一l -jU图5母线套管电场强度分布图Fig5 Electric 6eld Vector distribution of busbar bushing电场强度(kV堋。l 卢一图6 支撑绝缘子电场强度分布图Fig6 Electc field Vector distribution of insulator图7高压屏蔽Fig7 High Voltage shielding电场强度集中。2)如图8所示，在环氧
28、转轴处增加接地屏蔽圈，对环氧主轴内突出的接地嵌件进行电场屏蔽，减少接地嵌件周围环氧表面的电场集中。3)如图9所示，采用固体绝缘材料屏蔽件，固体绝缘件内表面金属化，并与高压元件等电位连驴t-：5OONm”O23579万方数据3722 高电压技术接，来消除零件尖角处的电场集中，利用固体材料承受大的电压梯度，降低气体间隙中的电场强度。2试验验证及结果分析21样机试制及验证通过对绝缘结构的优化设计，借助于电场模拟计算和样品试验，本文完成了适用于24 kv电压等级氮气绝缘的绝缘子、母线连接套管、真空负荷开关主轴等绝缘件的研发；研制成功了双断口隔离式真空负荷开关(断路器)；最终试制成功符合IEC6227卜
29、1和GB 11022标准中绝缘要求的1224 kv氮气绝缘环网柜，通过了工频耐受电压相问及对地65 kVl min、隔离断口75 kVl min和雷电冲击耐受电压相间及对地125 kV、隔离断口145 kV的24 kV电压等级绝缘试验验证。图10所示是1224 kV氮气绝缘环网柜，产品外形尺寸(宽深高)为04 m09 m17 m，保持了环网柜紧凑和小巧的特点，同时还有如下特点：1)采用3 mm厚不锈钢板密封箱体，012加13MPa(绝对值，温度为20)低压力氮气绝缘；带电体和绝缘件都密封在气箱内，不受环境影响。2)主母线及主开关采用三相前中后布置，相间距离150 mm，充分利用环网柜气室深度。
30、3)主母线采用直径为35 mm的圆形母线，支母线采用直径为2025 mm的圆形母线，母线间为纯气隙绝缘。4)隔离式负荷开关(断路器)采取双隔离断口设计，在氮气介质中满足工频耐受电压75 kVl min和雷电冲击士145 kV的24l(v电压等级断口绝缘水平。5)主开关真空灭弧室采用环氧固封，隔离开关静触座采用复合绝缘屏蔽，减少相间及对地距离。6)设计研制了适合于24 kV电压等级氮气绝缘的支撑绝缘子和穿墙套管。7)在绝缘子高压端、负荷开关(断路器)主轴接地嵌件、隔离式负荷开关(断路器)静触座等电场局部集中处采用电场屏蔽措施降低电场集中。8)氮气绝缘环网柜的安装、组合和拼接使用基本与目前的SF6
31、环网柜相同。22结果分析型式试验成功验证了在1224 kV电压等级，以低压力的氮气绝缘为主，局部辅之以复合绝缘是可以实现氮气绝缘环网柜。但在具体实施中应考虑以下几方面：图8F唔8图9川体绝缘材料jf蔽件Fig9 Soljd insulating shield pansl一主母线；2一旋转式断路器极柱；3一隔离开关静触座；4一支母线5进线套管：6接地开关；7一支撑绝缘子图10 1224 kV氮气绝缘环网柜Fig1 0 l 224 kV Ni仃ogen insulated RMU万方数据钱立骁，陈慎言：1224 kv氮气绝缘墅堕塑塑婴型里1)在纯氮气气隙绝缘中，应注意母线直径的选取。较大直径可以降
32、低绝缘结构的几何特性系数尸=(r+钟，其中r为导体电极半径，d为导体电极间净距，从而获得较低电场不均匀系数。在氮气绝缘柜中应保证电场不均匀系数23，这样可以获得较小绝缘距离，实现较小的柜体尺寸。影响气隙绝缘的还有不锈钢板表面焊接颗粒物，和带电体表面的突出物，这种颗粒状的焊渣或突出物会导致电场集中，该处最大电场场强约为晶。=3U硒u，其中U为相对地电压，翻为高压导体到焊渣点的距离。因此，在生产和加工中要对临近高压导体的焊渣颗粒和带电体表面的突出物予以清除。2)采用复合绝缘是降低氮气介质内电场强度的有效方法，但复合绝缘层要保证一定厚度，才能有效降低氮气介质内电场强度。在本氮气绝缘环网柜中绝缘层厚度
33、为1015 mm，相对于纯气隙可降低气体介质内电场强度约20。同时，采用固体复合绝缘需要注意固体绝缘材料和电极间应无气隙。由于固体绝缘材料的相对介电常数较大，所以气隙会导致该处局部场强更加集中，气体更易发生电离而击穿或局部放电。3)由于隔离开关的结构特点，当开关处于分闸位置时气室内的高压导体在隔离断口处形成中断，导致该处电场集中，绝缘相对薄弱。在24 kV电压等级氮气绝缘中如采用传统SF6气体绝缘环网柜中单断口闸刀形式，会需要远大于SF6气体绝缘的空间尺寸，不能实现与SF6气体绝缘环网柜相类似尺寸。采用双断口结构和静触头复合屏蔽是降低氮气介质内电场强度，实现断口绝缘水平的有效途径。4)绝缘件的
34、设计是氮气绝缘柜研制中的重点，通过优化电极和绝缘体的外形和尺寸，可以实现氮气绝缘的绝缘子和母线套管。但2者沿面绝缘破坏起始原因不同，前者是因高压电极附近切向电场集中而发生绝缘击穿，后者是因接地法兰附近法向电场集中而导致绝缘击穿，因此绝缘结构的优化设计侧重点也不同。另外，氮气内的水分对绝缘件沿面绝缘性能也有显著影响。当相对湿度大于30时，亲水性固体绝缘材料的绝缘表面闪络电压会有明显下降1201。这是因为水的相对介电常数sr为815，表面凝露导致电场局部集中，发生沿面闪络。因此，在气室装配中可采取绝缘件烘干的措施控制气体内水分含量，消除水分对沿面绝缘的影响。3结论本文通过改进和优化环网柜内绝缘结构
35、，研究设计和试制成功了采用氮气或干燥空气绝缘的1224 kv环网柜，它可以实现既不改变环网柜的箱式结构形式即不锈钢薄钢板焊接和微正气压结构形式，又保持了与SF6环网柜类似的外形尺寸以及紧凑、小巧、便于安装使用的特点。1)优化电极形状，可以降低气隙间电场不均匀系数至23，实现氮气气隙绝缘。2)采用复合绝缘，可以比纯气隙绝缘降低气隙间最大电场强度约20，实现更小的柜体尺寸。3)采用双断口结构和复合屏蔽，可以降低静触座表面氮气介质中电场强度，实现工频耐受75 kVl min，雷电冲击耐受145 kV隔离断口绝缘水平。4)优化绝缘件中电极和绝缘体的外形和尺寸，可以降低沿面绝缘破坏起始处电场强度，实现在
36、氮气介质中工频耐受65 kVl min，雷电冲击耐受125kV绝缘水平。5)采用屏蔽技术降低局部电场集中，可以提高氮气绝缘环网柜整体绝缘能力，满足IEC 622711和GB 11022标准的24 kV电压等级绝缘水平。6)采用氮气或干燥空气绝缘的环网柜在生产中必须对带电体表面突出物、气箱焊渣及气室内水分予以必要控制。参考文献References1】 严璋，朱德恒高电压绝缘技术【M】北京：中国电力出版社，2007： 148172YAN zhan昌zHu DehengHigh VoItage insulation technoIogyMBeUing，China：China Elec研c Power
37、 Press，2007：148-172【2】 邓云坤，肖登明，陈炯CF3l-N2混合气体作为SF6替代气体用于GlSCGIS的绝缘性能分析J】高电压技术，2013，39(9)：22882293DENG Y山Lkun，XlAO Dengming，CHEN JiongInsulation perfo卜m柚ce of CbIN2 gas mixmres髂altematiVe for SF6 iIl GIsc-GISJHi曲Voltage Engineerin昌20 l 3，39(9)：2288-2293【3】 邱毓昌，冯允平SF6，N2混合气体绝缘强度的计算J中国电机：程学报，1993，13(S1)
38、：5762QIU Yuch柚昌FENG YLulpingCalculation of dielec订ic s仃engtI ofSF6，N2 g觞mixture【J】Proceedings ofthe CSEE，199313(S1)：5762【4】 Qiu YChalmers I DE行kt of elecnIde surface r叫glness on breal(一down in SF6一N2 arId SF6-C02 g鹊mixmres【J】Physics D AppliedPhysics，1993，26(11)：1928一19325】 邱毓昌GIs装置及其绝缘技术M北京：水利电力出版社1
39、998：10-16QIu Yhchall吕GIs锄d insuIation tecIlloIogyM】Be玎ing，China：wa万方数据!兰 高电压技术 2014，40(121_二二一二：!：!terResources andHydmpowerEngineeringPress，1998：10166】 蔡新景，邹晓兵，王新新氮气短间隙的耐受电压和气体密度恢复特性J】高电压技术201 l，37(6)：14711478CAI xinjing，ZOU xiaobing，wANG XinxinRecovery of hoIdoffVoltage a11d g鹊dens时in shon ni仃ogen
40、 g印sJHj曲voItage Engineering，20lI，37(6)：147l-14787 曾嵘，耿屹楠，牛彝，等空气间隙放电物理参数测量研究进展J高电压技术，201 1，37(3)：528538ZENG Ron毋GENG YiIlan，NIU Ben，P，口，Research pr0伊ess on parameters measurement of air gap discha唱eJ】 High、，oltageEngineerin昏2011，37(3)：528-5388 刘兴华，何为，杨帆，等空气放电中电子输运参数的计算与分析【J高电压技术，2011，37(7)：1614一1619L
41、IU Xinghua，HE WeiYANG Fan，“口，Simulation and analysis ofelec仃on仃anspon parameters in air discha唱eJHi曲voltage Engineering，201l，37(7)：1614一16199 周泽存，沈其工，方瑜，等高电压技术M2版北京：中国电力出版社，2004：2935ZHOU Zecun，SHEN Qigong，FAN Yu，“d，High voltage technolo-gy【M】2nd edBeUin臣China：china Elec仃ic Power Press，2004：293510刘其昶
42、电气绝缘结构设计原理M】西安：西安交通大学，2007：1622LIU Qich柚g E1ectrical insulating stnlctIlre desigrI principleM】Xian，China：Xian Jiaotong UniVersity Press，2007：l 62211梁曦东，陈昌渔，周远翔高电压工程M】北京：清华大学出版社，2003：7275LlANG xidon昏CHEN Chang”，zHOU YuaIlxiaIlgHigll Voltage e11-gine甜ng【M】_BeUing，china：TsingIlua uTlivefs时Press，2003：72
43、75【12】张强华，谭燕，邬建刚405 kV无SF6 C-Gls开关柜研究J】高压电器，2叭1，47(6)：2938ZHANG Jianghua，TAN Yan，WU Ji狮g锄gResearch of 405 kV nonsF6CGISJHighVbltageApparacus，20ll，47(6)：29-3813】1m锄o A M，Feser KF1ashoVerbehaVior ofconducting panicle on thespacer in compressed N2，90N2+10sF6柚d sF6 under lightningimpulse StressCconferen
44、ce Record ofthe 2000 IEEE IntemationalSymposium on E1eccal InsuIationAnalleim，USA：IEEE，2000：29629914】成俊奇sF6、N2和合成空气中绝缘子沿面闪络性能的研究D】北京：华北电力大学，2008CHENG JlIllqiStudy on flashoVer pe雨mance of insulators in N2，sF6粕d s”tlletic airD】Be巧jn晷china：Nonh china E1ec们c PoWerUniVersity2008【15】王新新刘微粒，王强，等绝缘子表面电场及电荷
45、的测量J】高电压技术，201l，37(3)：732738WANG Xinxin，LIU weili，WANG Qiang，“耐Measurements ofeIec喇c field柚d charge on insuIator surfaceJ】Hjgh V0ltage Engine鲥ng，20ll，37(3)：732-73816徐志钮，律方成刘云鹏，等基于有限元法的绝缘F污闪模型J】高电压技术，201 1，37(9)：22252232XU zhiniu，LO Fangcheng，LIU 1nlnpeng，P，口，Insulator pollutionfIashoVer model using
46、finite element method【J】High、，0ltage Engine丽ng，201 l，37(9)：2225223217关志成，彭功茂，王黎明，等复合绝缘r的应用及关键技术研究J高电压技术，201l，37(3)：513519GUAN Zhjcheng，PENG Gongmao，、vANG Limin晷P，口，Applicationand key technical study of composite insulators【JHi曲、，oltage Engineeng，20ll，37(3)：51351918】梁曦东，王晶，蔡元纪，等复合绝缘子表面污层固着及其对绝缘性能的影响J
47、】高电压技术，20】339(6)：12961303LIANG xidon晷wANG Jing，cAl Yuanji，“口，Fixation of dust layeron composite insulator su而ce卸d its e胞ct 0n insulating propenies【J】H曲voltage Engine州ng，2013，39(6)：1296-130319谢从珍，刘珊，刘芹，等交流500 kV复合绝缘子内部缺陷对轴向电场分布的影响J高电压技术，2叭238(4)：922928xIE Congzhen，LIU Shan，LIU Qin，甜口，Intemal defects
48、innuence of500 kV AC composite insulator on the eIectric行eld dis埘butjon alongthe axis【JHigh、，0l协ge Engineering，2012，38(4)：92292820黎斌SF6高压电器设计M】3版北京：机械：、止_版社，20lO：11-14LI BinSF6 high VoItage印pa豫nJs【M】3rd edBe巧ing，China：Mechallical Industry Press，20lO：1 114钱立骁1972一，男，工程师主要从事CGIS气体绝缘开关柜的研发电话：(021)69900280E-mail：t1qilxpingga0
