固体柜绝缘技术探讨

随着电网的高速发展，（固体柜）要求降低设备的长期维护和运行成本，提高供电质量。此外，测试电源正在迅速发展。地铁、高层建筑等设备安装场所对开关柜绝缘技术要求进一步提高。因此，对开关柜的可靠性和实用性提出了更高的要求，固体绝缘技术已成为开关柜的发展趋势。

一、绝缘材料技术的重要性

高压金属封闭式开关柜的功能是多种多样的，其中屏蔽功能、隔离功能、绝缘功能、控制和保护功能都取决于其结构。因此，高压开关柜的绝缘技术在高压金属封闭式开关柜中起着***关重要的作用。

根据日本7.kv、1200a、20ka馈线高压金属封闭开关设备价格统计，绝缘结构占总价的48%。因此，只有从经济的角度来看，选择合理的绝缘材料，设计合理的绝缘结构，确定正确的绝缘方式，对于高压柜的开度值是非常重要的。

   从高压金属进行封闭开关控制设备的另一社会热点一小型化发展出发，欧洲自上个实际四十年代初期中国以来我们不断推出新的绝缘处理方式并不断深入研究设计开发，也包括通过真空断路器等小型断路器的不断创新推出。根据***日本的统计，高压金属封闭开关技术设备有限体积只有四十年前的五分之一，现今高压金属封闭开关设备的价格和只为四十年前的五分之一。

在开关设备中，通常的绝缘结构会形成不均匀的电场。在这样的电场中，不能仅通过增加距离来提高绝缘强度，还应该优化电场结构以提高电场的均匀性。

二、绝缘材料及结构

  高压金属封闭开关常用的绝缘结构材料按形态不同大小企业可以发展分为：气体绝缘材料、液体绝缘材料、半固体绝缘材料、固体绝缘材料和真空绝缘材料五类，其中包括固体绝缘材料管理应用范围***广，本文分析主要问题探讨高压开关柜的固体绝缘处理技术。

  (1)环氧树脂的沿革

环氧树脂是固体绝缘高压金属封闭开关设备的主要绝缘材料。1930年，欧洲***合成了环氧树脂。环氧树脂以其高介电强度、高机械强度、铸造硬化过程中体积变化小和易于加工而闻名。

  (2)对作为主绝缘的环氧树脂的要求

1.针对长期电压和短期过压的出色绝缘特性。

   2.优良的抗拉伸、抗压缩和抗弯曲的机械产品特性，以满足实际操作力、电磁力和抗地震的要求。

3. 优异的耐热性、热膨胀性和热导率。

   4.耐水分及紫外线照射

   5.不燃性和难燃性

为了满足不同的要求，必须仔细考虑固体绝缘设计和制造工艺，如材料选择、电极和各种硬件设计、模具设计和制造、浇注工艺等。在选材方面，环氧树脂主料、硬化剂、增韧剂、增塑剂、填料、着色剂等。这里就不详述了。

   (3)固体进行绝缘材料技术

实心绝缘高压金属开关柜具有耐外界环境、维护经济、超小型化等优点。实际上，大气绝缘或气体绝缘高压金属开关柜等设备都是采用固体绝缘支撑绝缘体、绝缘棒、套管、电弧室和屏障等覆盖层。固体绝缘金属封闭开关设备意味着高压带电部分的绝缘几乎完全由环氧树脂承担，并且在环氧树脂外面涂上锌涂层并接地。环氧树脂只是在20世纪60年代引进的。固体绝缘高压金属开关设备于1965年开始上市。

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