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充气柜是将高压元件(如断路器、隔绝开关、负荷开关、接地开关、互感器及母线等等)密封在充有较低压力SF6气体的封闭壳体内的一种金属封闭开关设备。

1充气柜的设计

1.1外壳设计要求

外壳需按中华人民共和国国家劳作总局1981年发布的《压力容器安全监察规程》和按设备投产后不能复查的条件进行设计、制造，以保证材料、结构、焊接工艺及查验等的安全可靠性。

因充气柜要承受很大的压力，特别是在抽真空的时候，假定处理欠好变形的问题，很或许导致内部零件的损坏，密封处也或许漏气。外壳的设计压力，至少等于内部缺点时气体开释前的压力。壳体材料一般有两种:一种为铝筒式，另一为钢板式。如西门子公司的8DA10/8DB10型为铝筒式，8DC11型为钢板式。对外壳和部件强度，不论是否通过核算招认，均应进行规则的试验。为防止壳体的变形，可对壳体单薄当地用加强肋;在抽真空时选用等压抽真空的办法，保证其壳体表里较小的压力差，然后保证壳体的不变形。

1.2气室的设计

气室的个数选择着充气柜元件的组织办法。在设计气室时，气室的个数要根据充气柜需求结束的功用来招认。关于一个气室来说，结构简略，制造加工便当;但一个充气室内部元器件多，简略彼此影响，然后影响可靠性。另外因-一个气室壳体承受压力的面积较大，壳体需求具有更大的承压性能。而关于两个气室或多个气室来说，因各个气室完全独立，可根除多元件的彼此影响，安全性更高;单个气室的承受压力相对减小，但结构相对杂乱，制造加工难度增加，本钱也相对加大。

1.3焊接要求

壳体的焊接质量要求严峻，可选用激光焊或氩弧焊。对焊接外壳的焊缝，除无法探伤部位外，要进行无损探伤检查。关键部位焊缝以及两种材料拼焊的焊缝需全部进行探伤，其他应探焊缝长度不少于其对接焊缝总长度的20%。

1.4密封要求

充气柜的年漏气率要求小于0.5%。漏气率一直是各生产厂家和用户重视的焦点，一般充气柜的SF6充气压力都比较低，当壳体SF6气体压力下降到壳体表里压力持平常，好像气体不存在泄露。但从浸透视点考虑，壳体内SF6气体浓度显着高于壳体外，SF6气体仍向外渗出;反之壳体外空气浓度高于柜内，空气又将进入柜内。时间一长，虽然壳体表里压力相等，但壳体内气体成分产生了改动，SF6气体浓度削减，绝缘功用下降。然后导致事端的产生。充气柜一般选用焊接密封、密封圈密封和波纹管密封。因考虑到密封圈的紧缩量、寿数、老化及可靠性方面的要素，应尽量少选用密封圈密封的办法。在选用焊接密封时，为保证焊缝的气密性，至少要用氩弧焊或激光焊接设备进行焊接。

SF6气体检漏一般有两种办法:一是定性检漏即查漏点;二是定量检漏，在密封24h后检测壳体内气体浓度来核算年漏气率。此外还要考虑环境对密封功用的影响，如高温或低温条件下密封功用是否满足要求。

1.5压力开释设备

SF充气柜要求装设压力开释设备。压力开释设备的两种办法:一种是以打开压力和闭合压力标明其特征的压力开释阀;另一种是不能再闭合的压力开释设备，如防爆片。在外壳和紧缩气体源固定联接时，如不能依托所运用的压力调度设备来防止过压力，应装设满足标准的压力开释阀，以防止外壳内压力跨过设计压力的110%。当外壳和气源不是固定联接时，应在充气管路上装设压力开释阀，以防外壳充气时气压跨过设计压力的110%。此阀亦可装在外壳本体上，一旦压力开释阀动作，在压力降低到设计压力的75%从前应从头封闭。应尽量运用具有温度补偿的压力计，否则要考虑到压力与温度的联络。在选用防爆片来开释压力时，与外壳设计压力的协作还应考虑防止偶然爆炸的或许性。

1.6接地要求

外壳应能接地。凡不属于主回路或辅佐回路的预定要接地的全部金属部分都应接地。外壳、结构等件的彼此电气联接应选用紧固联接(如螺栓联接或焊接)，以保证电气上连通。为了保证修补作业的安全，在外壳翻开往后的修补期间，应能将主回路联接到接地极。

1.7组合与扩展

充气柜应具有组合与扩展的功用。因一次接线多种多样，所以充气柜应能通过简略的插件式联接办法进行多样的组合与扩展。在进出线办法上，充气柜在每相上应具有插接一根以上电缆的办法或联接绝缘母线的办法。

2总结

充气柜已是开关柜开展的一大趋势。与一般的空气绝缘柜比较，充气柜虽然有着许多的利益，但在设计及加工制造方面也更杂乱、更困难。本文仅仅对充气柜壳体的设计方面进行了一些简略地论说。