干燥空气绝缘开关设备关键技术研究综述
邢倩倩 （ 许继德理施尔电气有限公司 ）
常广勇 （ 河南许继电力电子有限公司 ）
何溪康 （ 许继德理施尔电气有限公司 ）
李燕超 （ 许继德理施尔电气有限公司 ）
https://doi.org/10.37155/2811-0609-0516-37Abstract
在中压开关设备领域，传统SF₆因极高的全球变暖潜能值（GWP\approx23500）面临严苛环保约束。用干燥空气替代SF₆作为绝缘介质，可从源头实现零温室效应、零有害分解产物且无需回收处理，是构建绿色电力系统的优选路线。本文围绕电场均匀化设计、固体绝缘沿面耐电优化等四项关键技术展开研究，通过多物理场耦合仿真、材料选型与工艺试验，研制出40.5kV/2500A-31.5kA干燥空气绝缘开关设备样机。相关型式试验结果显示，样机的工频、雷电冲击耐受电压及局部放电等指标优于国家标准，温升、短路开断能力满足工程运行要求，设备全寿命周期环保特性突出，可为新一代环保型中压气体绝缘开关设备的工程推广提供完整技术支撑。
Keywords
干燥空气绝缘；环保型开关设备；电场优化；微水控制；温升抑制Full Text
PDFReferences
[1] 李建基, 冯健, 王建华. 环保型中压气体绝缘开关设备的技术进展[J]. 高压电器, 2022, 58(4): 1-10.
[2] 周远翔, 沙彦超, 聂德鑫. 13X分子筛用于干燥空气开关设备微水控制的长效性研究[J]. 绝缘材料, 2023, 56(2): 67-73.
[3] 殷卫东, 马明, 戴志辉. 干燥空气绝缘环网柜绝缘结构优化设计[J]. 电网技术, 2021, 45(5): 1975-1982.
[4] 全国高压开关设备标准化技术委员会. 3.6 kV～40.5 kV交流金属封闭开关设备和控制设备: GB/T 3906—2020[S]. 北京: 中国标准出版社, 2020.
[5] IEC. 高压开关设备和控制设备 第1部分: 通用规范: IEC 62271-1: 2017[S]. 日内瓦: IEC, 2017.
[6] 刘洋, 张猛, 赵林. 中压环保气体绝缘开关设备微水控制与密封技术研究[J]. 电力科学与技术学报, 2023, 38(1): 121-128.
[7] 陈维江, 李成榕, 司马文霞. 真空断路器固封极柱外绝缘在干燥空气中的放电特性研究[J]. 中国电机工程学报, 2020, 40(16): 5270-5280.
[8] 林莘, 李鑫涛, 徐建源. SF₆替代气体在电力开关设备中的应用研究综述[J]. 中国电机工程学报, 2019, 39(24): 7279-7292.
[9] 赵志强, 李华, 高飞. 干燥空气在不同电场不均匀度下的工频击穿特性研究[J]. 高电压技术, 2022, 48(3): 935-942.
[10] 马宏明, 黄道春, 阮江军. 基于遗传算法的干燥空气绝缘开关设备屏蔽电极优化设计[J]. 电工技术学报, 2021, 36(8): 1689-1697.
[2] 周远翔, 沙彦超, 聂德鑫. 13X分子筛用于干燥空气开关设备微水控制的长效性研究[J]. 绝缘材料, 2023, 56(2): 67-73.
[3] 殷卫东, 马明, 戴志辉. 干燥空气绝缘环网柜绝缘结构优化设计[J]. 电网技术, 2021, 45(5): 1975-1982.
[4] 全国高压开关设备标准化技术委员会. 3.6 kV～40.5 kV交流金属封闭开关设备和控制设备: GB/T 3906—2020[S]. 北京: 中国标准出版社, 2020.
[5] IEC. 高压开关设备和控制设备 第1部分: 通用规范: IEC 62271-1: 2017[S]. 日内瓦: IEC, 2017.
[6] 刘洋, 张猛, 赵林. 中压环保气体绝缘开关设备微水控制与密封技术研究[J]. 电力科学与技术学报, 2023, 38(1): 121-128.
[7] 陈维江, 李成榕, 司马文霞. 真空断路器固封极柱外绝缘在干燥空气中的放电特性研究[J]. 中国电机工程学报, 2020, 40(16): 5270-5280.
[8] 林莘, 李鑫涛, 徐建源. SF₆替代气体在电力开关设备中的应用研究综述[J]. 中国电机工程学报, 2019, 39(24): 7279-7292.
[9] 赵志强, 李华, 高飞. 干燥空气在不同电场不均匀度下的工频击穿特性研究[J]. 高电压技术, 2022, 48(3): 935-942.
[10] 马宏明, 黄道春, 阮江军. 基于遗传算法的干燥空气绝缘开关设备屏蔽电极优化设计[J]. 电工技术学报, 2021, 36(8): 1689-1697.
Copyright © 2026 邢倩倩,常广勇,何溪康,李燕超
Publishing time:2026-08-31
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