SF6全封闭组合电器(GIS)的分类和结构

    按安装位置来分，GIS分为户外式和户内式，这两种类型结构基本相同，只是户外式需要附加防气候措施；按主接线形式来分，GIS有单母线接线、双母线接线、一个半断路器接线、桥形接线和角形接线等多种接线形式；按结构形式来分，GIS分为三相分筒式、母线三相共筒其余三相分筒式、三相共筒式，其中三相共筒式是GIS的发展趋势。

    早期的GIS是三相分简式结构，各种高压电器的每一相放在各自独立的接地圆筒形外壳中。其优点是相间影响小，运行中不会出现相间短路故障，而且带电部分采用同轴结构，制造方便，便于采取措施使电场均匀；缺点是体积较大，外壳中感应电流引起的损耗大，外壳数量及密封面较多，增加了漏气的可能。

    母线三相共筒其余三相分筒式，是指将三相母线放在一个共同的接地金属圆筒内，三相母线通过绝缘件对称地布置在圆筒内，而断路器、互感器、隔离开关、接地开关等仍采用三相分筒式，这种结构可减少外壳中的损耗。

    三相共筒式是将主回路元件的三相装在公共的接地外壳内，通过环氧树脂浇注的绝缘子支撑和隔离。这种GIS结构紧凑，占地面积少，节省材料，涡流损失小，现场安装维修工作量少，而且由于SF6气体密封点数和密封长度减小，还降低了漏气量。其缺点是内部电场不均匀，相间影响大，容易出现相间短路。目前330kVGIS已经实现了三相共筒，500kVGIS也已经做到母线三相共筒。

   GIS一般根据主接线形式分为若干个间隔，每个间隔完成一定的功能，通过各间隔的组合满足不同接线的要求。每个间隔又可由绝缘隔板分割为若干个气室或气隔，如断路器气室、母线气室等。每个气室都装有充放气接口和气体压力、密度监测仪表。为了控制SF6气体中水分的含量和分解产物的浓度，GIS各气室中均配置有吸附剂。在具有开断元件的气室中，吸附剂具有吸附水分和SF6分解产物的双重作用。在没有开断元件的气室中，吸附剂主要用来吸附气体中的水分。

    气室划分应考虑以下因素：

   (1)要便于运行、维护和检修，当发生故障需要检修时，应尽可能将停电范围限制在一组母线和一回线的范围内。如主母线和备用母线气室分开；主母线和主母线侧的隔离开关气室分开，以便于检修主母线。

   (2)根据SF6气体的压力不同而分成不同的气室。如断路器气室要考虑SF6气体的灭弧效果，压力较高，而隔离开关用来隔离电压或切断很小的电流，SF6气体此时只起绝缘作用．其所在的气室内的SF6气体压力可以适当降低。

   (3)有电弧分解物产生的元件与不产生电弧分解物的元件分开。如断路器开断短路电流时有电弧分解物产生，要与其他无电弧分解物的元件分开，以限制这些有害物质的扩散。

    图2-26所示为一110kV单母线接线的GIS整体结构图。母线采用三相共筒结构方式，置于GIS底部圆筒中，并分别由支持绝缘子固定。一个三通接头连接避雷器、快速接地开关和电缆终端，另一个三通接头连接电压互感器、电流互感器及断路器的一个出线端，断路器的另一出线端则与隔离开关相连。为减小因温度变化或安装误差所引起的机械应力，在断路器和隔离开关之间等处还装设有弹性波纹管，可起到活动密封的作用。

    图2-26    110kV单母线接线的GIS结构图

   1-母线；2-带接地刀闸的隔离开关；3-断路器；4-电压互感器；5-电流互感器；6-快速关合接地开关；7-避雷器；8-电缆终端；9-弹性波纹管；10-操动机构；11、12-三通接头