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高壓充氣柜是將高壓元件(如斷路器、阻隔開關、負荷開關、接地開關、互感器及母線等等)密封在充有較低壓力SF6氣體的封閉殼體內(nèi)的一種金屬封閉開關設備。
1高壓充氣柜的設計
1.1外殼設計要求
外殼需按中華人民共和國國家勞作總局1981年發(fā)布的《壓力容器安全督查規(guī)程》和按設備投產(chǎn)后不能復查的條件進行設計、制造，以保證材料、結構、焊接工藝及查驗等的安全可靠性。
因高壓充氣柜要承受很大的壓力，特別是在抽真空的時分，假設處理欠好變形的問題，很或許導致內(nèi)部零件的損壞，密封處也或許漏氣。外殼的設計壓力，至少等于內(nèi)部缺點時氣體開釋前的壓力。殼體材料一般有兩種:一種為鋁筒式，另一為鋼板式。如西門子公司的8DA10/8DB10型為鋁筒式，8DC11型為鋼板式。對外殼和部件強度，不管是否通過核算招認，均應進行規(guī)矩的試驗。為防止殼體的變形，可對殼體單薄當?shù)赜眉訌娎?/span>;在抽真空時選用等壓抽真空的辦法，保證其殼體表里較小的壓力差，然后保證殼體的不變形。
1.2氣室的設計
氣室的個數(shù)抉擇著充氣柜元件的安排辦法。在設計氣室時，氣室的個數(shù)要根據(jù)充氣柜需求完畢的功用來招認。關于一個氣室來說，結構簡略，制造加工便利;但一個充氣室內(nèi)部元器件多，簡略互相影響，然后影響可靠性。另外因-一個氣室殼體承受壓力的面積較大，殼體需求具有更大的承壓性能。而關于兩個氣室或多個氣室來說，因各個氣室徹底獨立，可鏟除多元件的互相影響，安全性更高;單個氣室的承受壓力相對減小，但結構相對雜亂，制造加工難度增加，本錢也相對加大。
1.3焊接要求
殼體的焊接質(zhì)量要求嚴峻，可選用激光焊或氬弧焊。對焊接外殼的焊縫，除無法探傷部位外，要進行無損探傷查看。關鍵部位焊縫以及兩種材料拼焊的焊縫需全部進行探傷，其他應探焊縫長度不少于其對接焊縫總長度的20%。
1.4密封要求
高壓充氣柜的年漏氣率要求小于0.5%。漏氣率一直是各生產(chǎn)廠家和用戶注重的焦點，一般高壓充氣柜的SF6充氣壓力都比較低，當殼體SF6氣體壓力下降到殼體表里壓力持往常，好像氣體不存在走漏。但從浸透視點考慮，殼體內(nèi)SF6氣體濃度顯著高于殼體外，SF6氣體仍向外滲出;反之殼體外空氣濃度高于柜內(nèi)，空氣又將進入柜內(nèi)。時刻一長，雖然殼體表里壓力相等，但殼體內(nèi)氣體成分產(chǎn)生了改動，SF6氣體濃度減少，絕緣功用下降。然后導致事端的產(chǎn)生。高壓充氣柜一般選用焊接密封、密封圈密封和波紋管密封。因考慮到密封圈的緊縮量、壽數(shù)、老化及可靠性方面的要素，應盡量少選用密封圈密封的辦法。在選用焊接密封時，為保證焊縫的氣密性，至少要用氬弧焊或激光焊接設備進行焊接。
SF6氣體檢漏一般有兩種辦法:一是定性檢漏即查漏點;二是定量檢漏，在密封24h后檢測殼體內(nèi)氣體濃度來核算年漏氣率。此外還要考慮環(huán)境對密封功用的影響，如高溫或低溫條件下密封功用是否滿足要求。
1.5壓力開釋設備
SF充氣柜要求裝設壓力開釋設備。壓力開釋設備的兩種辦法:一種是以敞開壓力和閉合壓力標明其特征的壓力開釋閥;另一種是不能再閉合的壓力開釋設備，如防爆片。在外殼和緊縮氣體源固定聯(lián)接時，如不能依托所運用的壓力調(diào)度設備來防止過壓力，應裝設滿足標準的壓力開釋閥，以防止外殼內(nèi)壓力跨過設計壓力的110%。當外殼和氣源不是固定聯(lián)接時，應在充氣管路上裝設壓力開釋閥，以防外殼充氣時氣壓跨過設計壓力的110%。此閥亦可裝在外殼本體上，一旦壓力開釋閥動作，在壓力降低到設計壓力的75%從前應從頭封閉。應盡量運用具有溫度補償?shù)膲毫τ?，否則要考慮到壓力與溫度的聯(lián)絡。在選用防爆片來開釋壓力時，與外殼設計壓力的協(xié)作還應考慮防止偶然爆炸的或許性。
1.6接地要求
外殼應能接地。凡不屬于主回路或輔佐回路的預定要接地的全部金屬部分都應接地。外殼、結構等件的互相電氣聯(lián)接應選用緊固聯(lián)接(如螺栓聯(lián)接或焊接)，以保證電氣上連通。為了保證修補作業(yè)的安全，在外殼翻開往后的修補期間，應能將主回路聯(lián)接到接地極。
1.7組合與擴展
高壓充氣柜應具有組合與擴展的功用。因一次接線多種多樣，所以高壓充氣柜應能通過簡略的插件式聯(lián)接辦法進行多樣的組合與擴展。在進出線辦法上，高壓充氣柜在每相上應具有插接一根以上電纜的辦法或聯(lián)接絕緣母線的辦法。
2總結
高壓充氣柜已是開關柜發(fā)展的一大趨勢。與一般的空氣絕緣柜比較，高壓充氣柜雖然有著許多的利益，但在設計及加工制造方面也更雜亂、更困難。本文僅僅對高壓充氣柜殼體的設計方面進行了一些簡略地論述。
