固體柜國網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化 絕緣筒噴鋅(屏蔽型上隔離)

　　2020版國網(wǎng)固體柜標(biāo)準(zhǔn)化定制明確規(guī)定：主導(dǎo)電回路中的固體絕緣組件（極柱或絕緣箱）外表面應(yīng)采取表面屏蔽接地層工藝處理，所選用的導(dǎo)電材料和實(shí)施的工藝方法都必須使得導(dǎo)電層與絕緣件表面滿足黏附牢固、耐磨損、防潮、防塵、防腐蝕性能的要求，建議采用電弧熔鋅工藝進(jìn)行涂敷。

　　在國網(wǎng)固體柜標(biāo)準(zhǔn)化推出之前，固體柜行業(yè)內(nèi)對(duì)固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜噴鋅(國網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)化固體柜絕緣筒噴鋅)半導(dǎo)涂層分成三種意見：明確贊成、明確反對(duì)、需探索。

　　明確贊成屏蔽層的有福州供電公司、鄂爾多斯鐵西供電局、鄂爾多斯電業(yè)局、浙江金華電業(yè)局、太原供電公司、深圳供電局、電研華源、河北電力裝備、長園電力、北海銀河、博耳電力、沈陽昊誠電氣。

　　固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜的絕緣模塊(如絕緣套筒)外殼進(jìn)行半導(dǎo)導(dǎo)電層的噴涂目的有四個(gè)：當(dāng)絕緣破壞時(shí)使短路故障只發(fā)生相對(duì)地間，減少內(nèi)部燃弧的電弧能量，降低故障風(fēng)險(xiǎn);能在任何環(huán)境下保持絕緣性能，不用對(duì)模塊外表面進(jìn)行清掃，實(shí)現(xiàn)免維護(hù);為了起到電磁屏蔽，均衡內(nèi)部電磁場的作用，即便是金屬異物進(jìn)入柜中，電場分布也不會(huì)改變;保護(hù)操作檢修人員觸摸該絕緣模塊表面時(shí)，不至于發(fā)生電擊危險(xiǎn)。

　　絕緣模塊外表面不涂敷或局部涂敷屏蔽層時(shí)，其電場耐受是由空氣和絕緣材料共同承擔(dān)的，絕緣材料可能會(huì)承擔(dān)的多一些。嚴(yán)格地講，它應(yīng)認(rèn)為是復(fù)合絕緣。有接地屏蔽層的絕緣模塊，其電場耐受就全部由絕緣材料承擔(dān)了。固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜的定義中，要求“人可觸及的模塊表面涂覆有導(dǎo)電或半導(dǎo)電屏蔽層并可直接可靠接地”。換而言之，無接地屏蔽層的，就不能稱為真正意義上的固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜。

　　實(shí)際的固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜生產(chǎn)過程中，常常出現(xiàn)這樣的問題：如果表面不噴涂半導(dǎo)導(dǎo)電層，該固體絕緣套筒就可以通過局放試驗(yàn)，如果對(duì)該固體絕緣套筒進(jìn)行了半導(dǎo)導(dǎo)電層的噴涂，局放試驗(yàn)就過不去，甚至1.1倍工頻時(shí)局放達(dá)到500pC以上。出現(xiàn)這個(gè)問題，不僅與固體絕緣材料的配方有關(guān)(環(huán)氧樹脂、增韌劑等比例)，這是一個(gè)材料與工藝制造導(dǎo)致的問題。而且還與該絕緣套筒模塊的設(shè)計(jì)有著直接的關(guān)系：例如內(nèi)部隔離刀閘的形狀、套筒內(nèi)腔壁的波紋處理、何種填充氣體(干燥空氣還是氮?dú)狻��?fù)合絕緣氣體等)、氣體絕緣距離等。

　　石家莊科林電氣明確反對(duì)半導(dǎo)體涂層。在電纜等產(chǎn)品上半導(dǎo)體涂層可以均勻電場，減小局放。但是在導(dǎo)體被完全密封在絕緣體的情況下，目前固體絕緣多數(shù)為空心內(nèi)腔安裝導(dǎo)體，在導(dǎo)體和絕緣件有空氣的情況下，加半導(dǎo)體涂層對(duì)局放量減小并不起作用。而且在環(huán)網(wǎng)柜運(yùn)行的情況下絕緣件是不許操作人員觸摸的，所以用半導(dǎo)體涂層保障人員安全也沒有意義。

　　認(rèn)為半導(dǎo)體涂層需要進(jìn)一步半導(dǎo)體涂層的有河南森源、揚(yáng)州新概念電氣、北京雙杰電氣、新疆烏魯木齊電業(yè)局。

　　河南森源認(rèn)為固體絕緣柜絕緣件表面是否應(yīng)該噴涂半導(dǎo)體涂層的問題應(yīng)進(jìn)行深入的探討。從運(yùn)行角度看，表面噴涂后，設(shè)備不會(huì)因?yàn)榄h(huán)境條件等因素出現(xiàn)絕緣的下降。但從設(shè)計(jì)制造角度看，此要求導(dǎo)致設(shè)備的體積增大、固體絕緣材料的使用量增加，成本增加。尤其是局部放電值的增大，難以解決。尋找表面噴涂的替代方案，解決絕緣件受環(huán)境條件的影響應(yīng)是固體絕緣柜探索的問題之一。

　　揚(yáng)州新概念電氣認(rèn)為12kV不涂敷，三相獨(dú)立，表面處理后，絕緣實(shí)際是下降了，局放指標(biāo)變大了。目前公司生產(chǎn)的12kV固體柜的固封絕緣件外表面是沒有噴涂導(dǎo)電層的，由公司制造并正已投入電力系統(tǒng)運(yùn)行的固體柜數(shù)量在15000面左右，運(yùn)行地點(diǎn)分布在貴州、新疆、安徽、青海、廣西、四川、深圳、廣州等，時(shí)間最長的已經(jīng)安全運(yùn)行近七年，還未發(fā)現(xiàn)有問題。對(duì)于固封絕緣件外表面是否需要噴涂，廠家也作了一些研究。該固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜采用單相固封模塊結(jié)構(gòu)，三個(gè)獨(dú)立的單相固封模塊組裝為一個(gè)單元。如果固封模塊外表面未噴涂導(dǎo)電層，整機(jī)局放量在20pC以內(nèi);如果噴涂導(dǎo)電層，整機(jī)局放量在100pC以內(nèi)。固封模塊外表面噴涂導(dǎo)電層后，與未噴涂相比，產(chǎn)品絕緣強(qiáng)度反而下降了。新概念廠家根據(jù)近7年來積累的固體柜生產(chǎn)和運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，建議固封絕緣件外表面不作半導(dǎo)涂層強(qiáng)制要求。

　　北京雙杰電氣認(rèn)為這種技術(shù)已經(jīng)基本成熟，目前產(chǎn)品具有這種技術(shù)含量，實(shí)現(xiàn)了外覆半導(dǎo)涂層，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)均達(dá)到或超過相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。這種技術(shù)對(duì)于產(chǎn)品的電場分布、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)具有很高的要求，且對(duì)于絕緣件在工藝制作上有更苛刻的要求，對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量要求更高，并且要有必要的檢測手段，技術(shù)成熟后，半導(dǎo)涂層技術(shù)的應(yīng)用會(huì)使產(chǎn)品運(yùn)行操作更加安全可靠，相對(duì)于產(chǎn)品的成本也會(huì)提高。

　　新疆烏魯木齊電業(yè)局認(rèn)為在固封絕緣件外表面是否需要噴涂導(dǎo)電層(噴鋅或鋁或半導(dǎo)電體)，我們還沒有做過這方面的研究，目前我們使用的固體柜的固封絕緣件外表面是沒有噴涂導(dǎo)電層的，還沒有發(fā)現(xiàn)有問題。對(duì)于是否需要噴涂，主要決定于噴涂導(dǎo)電層后，是否提高了該固封絕緣件的絕緣強(qiáng)度，如果噴涂后，絕緣強(qiáng)度提高了，可以噴涂，如果絕緣強(qiáng)度是下降，建議還是不噴為好。(固封絕緣件是免維護(hù)的核心組件，為安全起見，無論在固封絕緣件外表面是否噴涂了導(dǎo)電層，都不會(huì)打開金屬蓋板去觸摸固封絕緣件。)