隨著電力網(wǎng)絡(luò)的高度發(fā)展，在提供對供電質(zhì)量要求的同時，同樣也要求降低設(shè)備長期的檢修、維護(hù)運(yùn)行費(fèi)用。此外，測試供電迅速發(fā)展。地鐵、高層建筑等設(shè)備安裝場所都對于開關(guān)柜的絕緣技術(shù)要求進(jìn)一步提高。這樣就對開關(guān)柜的可靠性和實(shí)用性提出了更高要求，固體絕緣技術(shù)成為了一種發(fā)展趨勢。

 一、絕緣技術(shù)的重要性

   高壓金屬封閉開關(guān)設(shè)備功能多樣，其中的遮蔽功能、隔離功能、絕緣功能和控制、保護(hù)功能均需依靠結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。因此高壓開關(guān)柜的絕緣技術(shù)在高壓金屬封閉開關(guān)設(shè)備中起著至關(guān)重要的作用。

   根據(jù)日本對7.kv、1200a、20ka饋線的高壓金屬封閉開關(guān)設(shè)備的價(jià)格統(tǒng)計(jì)，絕緣結(jié)構(gòu)占總價(jià)格的48%。所以，僅僅從經(jīng)濟(jì)角度來看，選擇合理的絕緣材料、設(shè)計(jì)出合理的絕緣結(jié)構(gòu)以及確定正確的絕緣方式對高壓開柜的價(jià)值來說是十分關(guān)鍵的。

   從高壓金屬封閉開關(guān)設(shè)備的另一熱點(diǎn)一小型化出發(fā)，歐洲自上個實(shí)際四十年代初期以來不斷推出新的絕緣方式并不斷研究開發(fā)，也包括真空斷路器等小型斷路器的不斷推出。根據(jù)日本的統(tǒng)計(jì)，高壓金屬封閉開關(guān)設(shè)備體積只有四十年前的五分之一，現(xiàn)今高壓金屬封閉開關(guān)設(shè)備的價(jià)格和只為四十年前的五分之一。

 在開關(guān)柜中，通常的絕緣結(jié)構(gòu)形成不均勻電場。在這樣的電場中，不能僅靠增大距離來提高絕緣強(qiáng)度，還需要優(yōu)化電場結(jié)構(gòu)，改善電場均勻性。

 二、絕緣材料及結(jié)構(gòu)

  高壓金屬封閉開關(guān)常用的絕緣材料按形態(tài)大小可以分為：氣體絕緣材料、液體絕緣材料、半固體絕緣材料、固體絕緣材料和真空絕緣材料五類，其中固體絕緣材料應(yīng)用最廣，本文主要探討高壓開關(guān)柜的固體絕緣技術(shù)。

  (1)環(huán)氧樹脂的沿革

   環(huán)氧樹脂是固體絕緣高壓金屬封閉開關(guān)設(shè)備的主要絕緣材料，1930年環(huán)氧樹脂在歐洲首先合成。環(huán)氧樹脂以高絕緣強(qiáng)度、高機(jī)械強(qiáng)度、澆注硬化時體積變化小和便于機(jī)械加工等優(yōu)點(diǎn)著稱。

  (2)對作為主絕緣的環(huán)氧樹脂的要求

   1.優(yōu)良的耐長時期電壓和短時間過電壓的絕緣特性。

   2.優(yōu)良的抗拉伸、抗壓縮和抗彎曲的機(jī)械特性，以滿足操作力、電磁力和抗地震的要求。

   3.優(yōu)良的耐熱，熱膨脹和熱傳導(dǎo)特性。

   4.耐水分及紫外線照射

   5.不燃性和難燃性

     為了滿足不同的要求，在固體絕緣設(shè)計(jì)和制造工藝方面必須慎重加以考慮，如材料選擇、電極及各種金具的設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)及制造、澆注工藝等。在材料選擇方面由環(huán)氧樹脂主材料、硬化劑、增韌劑、增塑劑、填充劑、著色劑等，此處不予詳述。

   (3)固體絕緣技術(shù)

     固體絕緣高壓金屬封閉開關(guān)設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)是抗外界環(huán)境、維修省里化及超小型化。其實(shí)，大氣絕緣或氣體絕緣高壓金屬封閉開關(guān)設(shè)備等也都是使用固體絕緣的支持絕絕緣子、絕緣拉桿、套管、滅弧室和屏障、覆蓋等。固體絕緣金屬封閉式開關(guān)設(shè)備則指的是高壓帶電部分的絕緣幾乎完全由澆注環(huán)氧樹脂制品承擔(dān)，并在澆注環(huán)氧樹脂制品外噴涂鋅層并接地。環(huán)氧樹脂澆注高壓電工才在1960年開始投入市場。固體絕緣高壓金屬封閉開關(guān)設(shè)備則在1965年開始在市場出現(xiàn)。

  三、固體絕緣高壓金屬封閉開關(guān)設(shè)備的主要優(yōu)點(diǎn)

   1.固體絕緣高壓金屬封閉開關(guān)設(shè)備占用面積只為大氣絕緣高壓金屬封閉開關(guān)設(shè)備的10%-20%，是超小型產(chǎn)品、

   2.樹脂澆注件的外表面用接地金屬層覆蓋，安全性好

   3.由于同樣的原因，無相間短路發(fā)生。

   4.維修省力

  四、固體絕緣高壓金屬封閉開關(guān)設(shè)備也有下述不足

    1、主回路完全由澆注件構(gòu)成，柔性不足

    2、高電壓時，高壓金屬封閉開關(guān)設(shè)備重量過大

  五、結(jié)論

   固體絕緣、復(fù)合絕緣技術(shù)的應(yīng)用使高壓開關(guān)設(shè)備的小型化程度大為提高，環(huán)境適應(yīng)能力得到了很大的改善。局部放電、老化試驗(yàn)的研究提高了開關(guān)設(shè)備的可靠性。新技術(shù)、新材料、新工藝的采用將極大地改善高壓開關(guān)設(shè)備的電氣性能、提高絕緣的耐電壓等級、大大提高產(chǎn)品的壽命和可靠性，有力地促進(jìn)電力工業(yè)的發(fā)展。