电气成套设备：充气柜20个技术要求-85%维修电工、电气工程师不可能完全懂，正在分析、关注学习

承接上节内容：“为什么云贵川的10千伏工程都推荐用充气柜？”；本文继续讲解：电气成套设备：充气柜20个技术要求-85%维修电工、电气工程师不可能完全懂，正在分析、关注学习；

充气柜是将高压元件如母线、断路器、隔离开关、互感器等密封在充有较低压力（一般为0.1~0.5MPa）的SF6（六氟化硫）或其他气体的壳体内的开关设备。它的主要功能包括，首先，它能够执行电力系统的开关操作，包括合闸和分闸，通过操作机构控制断路器、隔离开关等高压元件。其次，充气柜内部充有SF6或其他气体，具有良好的绝缘性能，能有效隔离高压元件，防止电气击穿和短路事故的发生，同时其密封结构能抵御外界环境影响。充气柜内部设有联锁和互锁装置，确保操作的安全性和可靠性。充气柜采用模块化设计，便于扩展和维护，配备的无油开关性能优良，减少了维护和检修工作量。

充气柜从外观看主要由电流显示、开关操作位置、带电显示、观察窗、柜体等部分组成。其内部包括开关室、断路器室、操动机构室和电缆线室等。

充气柜常用的绝缘气体主要是六氟化硫（SF6）或其替代气体，以及氮气（N2）或N2和SF6的混合气体。

充气柜的密封方式主要包括焊接密封、密封圈密封和金属波纹管密封。焊接密封通过激光焊接或氩弧焊等技术手段确保焊缝气密性；密封圈密封在静止连接部位采用O型密封圈等元件，通过合理压缩量和密封槽设计实现静密封；动密封部位则采用金属波纹管密封，利用其弹性变形补偿密封面间隙，确保动密封可靠性。

充气柜的气密性检测通常在零件生产、气箱装配和整机装配三个不同阶段进行，实行三级控制。先进的检测手段可能包括采用真空箱法进行氦质谱气密性检测。

首先，确保充气柜内外清洁干燥，并准备好检测所需的工具和设备，如压力表、气泵等。接着，关闭充气柜的放气阀和安全阀，使用气泵向充气柜内充气至预定压力。然后，断开气源并密封充气柜，利用压力表监测充气柜内的气体压力值。在一段时间内（如24小时），观察并记录气体压力值的变化情况。若压力值维持不变或变化极小，则表明充气柜密封性良好；若压力值明显下降，则表明存在泄漏，需及时排查并修复。

一般来说，根据国家电网和电气设备交接试验标准》GB50150的要求，要保证充气柜使用寿命≥8年的要求，其年泄漏率应控制在0.5%/年以下。

充气柜的焊接密封需要采用氩弧焊或激光焊进行焊接，以满足寿命期内的密封要求。

密封圈密封需要考虑到密封元件的压缩量、寿命、可靠性等方面的因素。密封前需要清洗密封区域，确保无划痕、无锈斑、光亮洁净。然后将处理好的密封圈放在槽内，按要求安装封盖。

为了克服动密封在开关操作过程中的漏气现象，充气柜在设计中通常将密封圈的动密封转为静密封。直动密封一般采用金属波纹管结构，转动密封则采用磁流体密封。

充气柜的负荷开关被密封在充满绝缘气体的封闭装置内，通过柜内的负荷开关实现线路的接通或断开。充气柜内的负荷开关是实现线路接通或断开的关键部件。其工作原理基于弹簧张力的控制和触点的接通或断开。当运行人员操作负荷开关机构时，弹簧会拉动套管，使触点接通或断开电路。

充气柜的维护内容包括定期检查充气柜的外观，确保柜体无变形、脏污或异物附着，柜门关闭紧密，观察窗玻璃清洁且无破损。同时，检查带电显示装置和仪器仪表是否正常工作，数值显示准确，静、动刀口接触处无变色、变热现象。此外，还需检查导电连接部分是否松动或零落，操作机构是否灵活，导线是否有决裂、碳化现象。

最后，要定期检测充气柜内部绝缘气体的压力，确保其处于正常范围，同时保持装置环境的干净，定期对周围环境进行打扫，以确保充气柜的可靠性和安全性。

充气柜的保养注意事项包括：更换零部件时需确保规格、大小、类型一致，不得漏装或错装；所有金属器件应进行防腐蚀处理，运动部件需润滑，紧固件需检查是否松动；维护人员应了解产品构造和原理，注意安全，避免带电操作；维护前需切断电源；定期维护保养并记录，保持环境清洁，排除风险因素；检查负荷开关密封情况及气压表数值，超出正常范围应立即停用并通知厂家。

首先，安装位置需平整稳固，确保充气柜能够保持稳定。同时，安装环境应保持良好的通风，并符合防火要求。其次，充气柜的固定需使用专用工具，确保其垂直且稳固。在连接电缆时，应严格按照电气图纸进行，确保接线正确无误。此外，充气柜内部需充填适量的绝缘气体，并使用专用检测设备对气体进行检测，确保其纯度和压力达到规定要求。最后，在安装过程中应严格遵守安全操作规程，确保人员和设备的安全。安装完成后，还需进行全面的验收工作，确保充气柜能够正常运行且符合相关标准。

过高的水分含量会降低充气柜的绝缘性能，增加短路和故障风险；干扰灭弧过程，导致电弧难以熄灭，损坏设备；长期存在还可能腐蚀金属部件，影响机械性能和使用寿命。

首先，对新购入的SF6气体进行严格的水分含量检测；其次，在充气柜内部放置适量干燥吸附剂并确保所有零部件和标准件经过烘干除湿处理；此外，使用高纯氮气清洗充气管道以减少残留水分影响；最后，定期进行微水检测，及时发现并处理水分超标情况。

电力电气充气柜在运行中可能遇到的故障主要包括接触不良、绝缘层损害和母线接地故障。接触不良可能由于开关容量不足或接触不良导致温度上升，严重时甚至烧坏部分载流，引发保护接地设备或相闪络，导致绝缘层闪络。绝缘层损害可能由于爬距不够或气体间隙过大导致，进而引发安全事故。母线接地故障可能由于穿屏套管存在浇注工艺缺陷，在带电运行的情况下，可能导致绝缘劣化，发生表面爬电情况，形成对地放电通道，最终导致母线接地故障。再出现上述故障过程中，在充气柜上安装的微机保护会控制断路器跳闸。

处理电力电气充气柜漏气故障时，首先应立即停止设备运行以确保安全。使用气体泄漏检测仪查找漏气点，通常位于密封件、接头或阀门处。确定漏气位置后，小泄漏可临时封堵，严重泄漏需更换损坏部件。修复后重新充入适当压力的气体并进行压力测试，确保无泄漏。同时检查并调整相关参数，恢复设备正常运行。为防止未来再次发生漏气，应加强日常巡检，定期检查密封件状态，及时更换老化部件，并保持充气柜内部清洁干燥。

充气柜的开关拒动故障可能由多种原因引起，包括内部元件故障、操作不当、环境因素、控制回路故障和机械故障。内部元件损坏或磨损、操作人员力度不当、恶劣的环境条件（如温度过高或过低、湿度过大）、控制回路中的继电器或线路故障以及螺丝松动等机械问题都可能导致开关无法正常动作。

充气柜故障预防方法主要包括定期检查与维护、保持清洁干燥、规范操作、加强环境监控以及定期更换老化部件。这些措施有助于确保设备状态良好，及时发现并处理潜在问题，提高设备的稳定性。

高压充气柜年检项目包括外观与结构检查、电气性能检查、机械性能检查和SF6气体检测。外观与结构检查涉及柜体完整性、变形与锈蚀、防护等级确认、紧固件松动与腐蚀磨损以及密封性测试。电气性能检查包括绝缘电阻测试、耐压试验和回路电阻测试，以确保设备在高电压下的绝缘强度和电流传输正常。机械性能检查的是开关机构灵活性、传动部件磨损情况及附件与连接件固定状况。SF6气体检查的是气体纯度、微水含量和压力，确保符合运行要求，避免放电现象或绝缘性能下降。