環(huán)保氣體柜操作方便，控制和保護(hù)相對簡單，成本較低，目前的環(huán)網(wǎng)柜大都采用六氟化硫(SF6)氣體作為絕緣和開斷介質(zhì)。而SF6氣體雖是一種優(yōu)良的電工氣體，但也是一種被《京都議定書》列為限制排放的溫室氣體，近年來一些國家甚至對SF6的使用征收碳稅。因此，對于開關(guān)設(shè)備，特別是對于中壓等級的開關(guān)設(shè)備，去除SF6是具有重要的環(huán)境保護(hù)意義的，并成為發(fā)展方向。所以環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜絕緣氣體環(huán)?；难芯糠浅Ｖ匾?。        

    在現(xiàn)在的環(huán)保型氣體中，主要以氮?dú)夂透稍飰嚎s空氣為主，這類氣體易于獲取，成本低廉，安全可靠，綠色環(huán)保。但考慮到空氣中有氧氣、水分對電接觸位置具有氧化、腐蝕隱患，優(yōu)選氮?dú)庾鳛榄h(huán)網(wǎng)柜配套的環(huán)保氣體。但氮?dú)庠诮^緣性能、熱傳導(dǎo)性、滅弧性能等方面，與六氟化硫相對，還存在很大的問題。

氣箱內(nèi)的絕緣性：

    根據(jù)氮?dú)夂土虻奈锢硖匦员容^，可發(fā)現(xiàn)氮?dú)獾哪碗姀?qiáng)度是六氟化硫氣體的三分之一，絕緣強(qiáng)度是六氟化硫的二分之一。再結(jié)合空氣中氮?dú)獾暮?，表面，氮?dú)馀c空氣的特性很類似，因此要實(shí)現(xiàn)環(huán)保氣體絕緣環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜的功能以及類似的外形尺寸，需要重點(diǎn)考慮從以下幾方面實(shí)現(xiàn)，但同時(shí)也要考慮可能出現(xiàn)的不足之處

氣箱的強(qiáng)度：

    氣箱內(nèi)部的結(jié)構(gòu)因充注氮?dú)?，而產(chǎn)生新的設(shè)計(jì)理念，對氣箱整體的強(qiáng)度需要進(jìn)行分析研究，以免因強(qiáng)度不足，引起氣箱嚴(yán)重變形或者漏氣。采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件對氣箱強(qiáng)度進(jìn)行分析，結(jié)果如下：

（1）氣箱橫向加強(qiáng)筋最大變形量1.79mm

（2）氣箱豎向加強(qiáng)筋最大變形量1.14mm

（3）氣箱后蓋板最大變形量6.36mm

（4）氣箱前面板最大變形量2.81mm

    由以上可知熱傳導(dǎo)與材料導(dǎo)熱系數(shù)以及有效導(dǎo)熱面積、長度和溫差有關(guān)系；熱對流與熱容、有效散熱面積、風(fēng)道和溫差有關(guān)；熱輻射與導(dǎo)體表面涂覆材料、色彩和絕對溫度有關(guān)。因此在布局內(nèi)部發(fā)熱的導(dǎo)體、核心部件時(shí)，應(yīng)當(dāng)注意溫升點(diǎn)的控制。在具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)有意識的將高溫升點(diǎn)的熱量向低溫升點(diǎn)傳遞，實(shí)現(xiàn)氣箱內(nèi)部熱量的風(fēng)道式散熱。

氣箱的焊接：

    采用氮?dú)庾鳛榻^緣氣體的環(huán)網(wǎng)柜，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與六氟化硫充氣柜有較大的區(qū)別，在有限的空間內(nèi)，采用薄鋼板焊接，對焊接工藝提出了較高的新要求。主要原因在于焊縫的間隙和飽和程度，對后續(xù)壓力差檢漏和充氣有較大影響，因焊接熱影響所導(dǎo)致的應(yīng)力主要集中在焊接位置。長期設(shè)備運(yùn)行過程中，可能會出現(xiàn)焊縫應(yīng)力分布集中，局部區(qū)域疲勞開裂，氣箱溫差引起變形量等，因此必須要嚴(yán)格選擇優(yōu)異的焊接工藝和焊接參數(shù)。針對這一問題，特地引進(jìn)了冷焊接技術(shù)。冷金屬過渡焊在氣箱焊接過程中降低工件熱輸入量，確保氣箱變形量小，確保開關(guān)與其操動(dòng)機(jī)構(gòu)可靠配合，從而解決了氣箱焊接存在的隱患。

型式試驗(yàn)分析：

    通過優(yōu)化設(shè)計(jì)所獲得的的環(huán)保氣體絕緣環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜,完成了樣機(jī)研制。上海電氣輸配電試驗(yàn)中心有限公司和機(jī)械工業(yè)高壓輸配電設(shè)備質(zhì)量檢測中心，按照GB3906標(biāo)準(zhǔn)，對產(chǎn)品進(jìn)行了包括工頻耐壓、雷電沖擊、局放試驗(yàn)、凝露試驗(yàn)、回路電阻、溫升試驗(yàn)、機(jī)械特性試驗(yàn)、機(jī)械壽命試驗(yàn)、密封試驗(yàn)、壓力耐受試驗(yàn)、短時(shí)與峰值耐受電流試驗(yàn)、開斷和關(guān)合試驗(yàn)、內(nèi)燃弧試驗(yàn)等項(xiàng)目鑒定，所有項(xiàng)目一次性順利通過了全部型式試驗(yàn)。

    通過合理的布局帶電體以及絕緣體，優(yōu)化帶電體以及絕緣體的形狀和配合，結(jié)合嚴(yán)格的加工工藝和裝配工藝，采用氮?dú)饨^緣，可以研制出環(huán)保氣體絕緣環(huán)網(wǎng)開關(guān)柜，不但可以滿足電網(wǎng)運(yùn)行要求，還可以實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保的方針和思路。綜合采用各種經(jīng)濟(jì)合理安全的方式，不但可以解決溫升的問題，也可以實(shí)現(xiàn)合理的散熱通道，該項(xiàng)技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了國際領(lǐng)先水平。環(huán)保氣體柜不采用六氟化硫，采用氮?dú)庾鳛榻^緣氣體，在設(shè)計(jì)上和生產(chǎn)上都是可行的，可以逐步批量的推向市場，通過這種低碳環(huán)保綠色的方式，更好的服務(wù)于社會。