1.充氣柜的發展形勢

近年來，國外制造公司大力發展充氣柜(C－GIS)，而且大力開發出一代又一代的新產品．如ABB公司先后開發出BE型EM1型ZV型ZX型；西門子公司先后開發出8DA10/8DB10型8DC11型NXplus型；德國ALSTOMT＆D公司先后開發出W1A/W1B型ECO2－GMA型．日本幾家公司如三菱、東芝、明電舍、富士等也都在開發出充氣柜．尤其是富士公司的72/84kV充氣柜已經開發出第三代產品，24kV級又相繼開發出C-GIS2000型和C-GIS2100型充氣柜產品．

2.充氣柜的優劣勢

所謂充氣柜，是將高壓元件如母線、斷路器、負荷開關、隔離開關、互感器、電力電纜、等密封在充有較低氣壓(一般0.02~0.05MPa)的氣體殼體中.充氣柜屬于高技術的固定柜，它必須基于高可靠性的元器件，高精度的鈑金加工、焊接工藝裝備，SF6氣體的處理技術等才能設計、生產精良的充氣柜產品。

充氣柜具有高可靠性。充氣柜的設計必須選用高可靠性的開關元件、足夠裕度的絕緣水平使充氣柜成為無維修開關柜。同時一次回路處于充氣殼體中不受外界環境的影響，所充SF6或氮氣不含氧，水分含量控制在較低水平，可防止因污穢、凝露引起的絕緣故障和金屬件的氧化腐蝕。因此充氣柜可原則上用于潮濕、污穢、沙塵等嚴酷使用場合，高海拔地區等非正常環境條件下。

充氣柜還具有小型化的特點。低氣壓SF6具有很高的絕緣性能和對電場的較低敏感性，因此，與空氣絕緣柜相比，充氣柜具有小的尺寸。對于充氮氣的充氣柜，絕緣結構因不考慮凝露和污穢而簡化，尺寸也有所減小。這一優勢對高電壓等級如40.5kV產品特別顯著。

充氣柜適用于雙母線系統，且結構緊湊具有較強的競爭力。

充氣柜也有其自身的弱點，主要是擔心SF6氣體泄漏帶來的故障處理及對環境的負面影響。對漏氣的擔心不無道理，多年來SF6高壓開關設備的漏氣是常見的缺陷，但目前在密封結構、材料和工藝多方面已有很大改進，對于中壓充氣柜更有其有利條件，可從兩方面說明：

1）氣體密封。已采取有效措施可保證密封可靠性：

① 中壓充氣柜殼體容積小、壓力低、不銹鋼板較薄，彎形、焊接工藝好，焊縫長度較短；殼體可在工廠中切割、彎形、焊接、檢漏流水線上完成，能保證焊接的可靠密封。

② 可拆式靜密封一般采用橡膠圈密封，因壓力低、內外壓力差小，密封性能易于保證。

③ 傳動密封可沿用高壓GIS的密封結構，中壓開關因行程小，也可選用波紋管作為動密封結構，密封性能更好。

2）關于SF6氣體和環境

① SF6氣體是“聯合國氣候變化框架公約”公布的六種溫室氣體之一。1997年在日本京都全球變暖議定書上，SF6氣體被列為具有溫室效應的氣體。其中CO2的影響，占60％以上，SF6氣體為0.1％，其影響目前雖小，但潛在的危險性很大。因為SF6氣體的一個分子對溫室效應的影響是一個CO2氣體分子的約25000倍，而且SF6氣體分子的衰減周期很長，約為3200年。全球生產的SF6氣體約50％用于電力行業，這其中的80％用于高壓開關設備。中壓開關設備的用量為高壓及超高壓開關設備的10％。因此，中壓充氣柜的影響不及二十萬分之一。

② 充氣柜的允許漏氣率小于1%，故泄漏排放很少。中壓充氣柜中的SF6氣體，是可循環使用的氣體。CIGRE制定的SF6再循環導則對回收處理再使用具有具體的規定。氣體的再循環利用可大大減少SF6氣體的排放量。

③ 充氣柜的異常泄漏，如安裝、運行時出線損傷或內部電弧導致氣體外泄，這是人們擔心的偶然情況。《使用SF6、電壓高達36kV的小型化和模塊化設備的環境影響及安全性評估》（中國電機工程學會供電專委會，1999年第十五屆國際供電會議論文集分冊P1-89）一文研究了36kV開關柜分別在有無電弧分解物、不通電弧能量的不同情況下進行了分析計算，將有害氣體濃度計算結果與美國州立工業衛生聯合會所要求的閥值極限值（TLV）相比較，其結論是：在以SF6作為絕緣和開斷介質的36kV地下變電站或地下室電站中，在正常設備使用期間和壽命之后的設備修復中，從操作人員的健康觀點看，意外泄漏的SF6不會造成任何傷害。由此可見過分擔心是不必要的。

充氣柜在世界范圍內發展很快。前幾年德國對工業電網使用的開關設備做過調查，當時充氣柜在12kV占5％；24kV占9％。36kV占19％。但用戶意向表明，充氣柜今后在12kV及以上電壓等級占90％。根據2003年資料，充氣柜在德國一次配電新設備中已約占50％，在二次配電中，SF6環網柜約占75％。充氣柜的電壓等級一般為12kV和40.5kV，但40.5kVC-GIS更能顯示其技術經濟上的優勢。