关于固体绝缘环网柜的关键
一． 国网发《固体绝缘环网柜技术条件Q/GDW730-2012》是目前国内唯一的企业指导性技术条件，并引用了国家相关的标准，参见Q/GDW730-2012。
其中第3.2条“固体绝缘环网柜”明确指出：
固体绝缘环网柜是采用固体绝缘材料作为主要绝缘介质的环网柜。将真空灭弧室及导电连接、隔离开关、接地开关、主母线、分支母线等主导电回路单一或组合后用固体绝缘介质包覆封装为一个或就几个具有一定功能、可再次组合或扩展的具备全绝缘、全密封性能的模块，人可触及的模块表面涂覆有导电或半导电屏蔽层并可直接可靠接地的环网柜。
其中第6.11条规定：人可触及的绝缘件表面感应电压应
≤3.6V(1.2Ur下测量值)；
其中第6.13条规定：局部放电量
固体绝缘件局部放电量≤5pC(1.2Ur下测量值)；
断路器柜或负荷柜的局部放电量应≤20pC(1.2Ur下测量值)；
计量柜或PT柜的局部放电量应≤80pC(1.2Ur下测量值)；
柜中配备电流互感器或电压互感器的各自局部放电量≤10pC(1.2Ur下测量值)；
固体绝缘柜要满足高海拔4500mm的标准。
在设计固体绝缘柜的关键要全面了解Q/GDW730-2012及国家有关的开关设备、断路器、负荷开关、隔离开关、接地开关相关标准等的规定。
二． 目前国内部开发固体绝缘环网柜存在的关键问题
1. 绝缘件表面涂覆导电屏蔽层，局部放电量达不到要求。
2. 全绝缘、全密封的解决及监测。
3. 隔离开关假断口的问题。
4. 隔离开关绝缘体内部空气绝缘距离及爬电距离是否满足标准要求。
三． 固体绝缘柜的两大派系的选择
第一大派系：空气绝缘方式的隔离开关及接地开关
第二大派系：真空绝缘的隔离开关及接地开关
由于国内现有真空绝缘的隔离开关及接地开关在产品的设计上还不能满足现有的国家相关标准等，所以目前国网公司还不准入网运行。所以国内的固体绝缘柜还是以第一派系空气绝缘的隔离开关及接地开关的方式为主流。见2013年11月的全国输配电技术协作网无锡年会印发的市场调查研究报告、及730技术条件国网采购标准等。
固体绝缘柜在国内厂家现有的产品主要需要解决的问题：
1：绝缘件表面金属化涂覆局放问题；
2：全密封、监测技术问题；
3：隔离开关假断口问题；
4：绝缘箱体内部空气绝缘需要满足的标准设计，满足凝露绝缘试验等；
GB1985-2014-
高压交流隔离开关和接地开关
5.102对隔离开关隔离断口的要求
为了安全，隔离开关的设计应使得从其一侧的端子到另一侧任一端子不会流过危险的泄漏电流。
当运行中用可靠的接地连接将所有泄漏电流引入地下或所用的绝缘材料能有效地防止污秽时，则 这一安全要求已经满足。
注：由于GB/T 11022-2011对隔离断口规定了比相对地绝缘更高的耐受试验水平，通常，隔离开关的隔离间隙要比相对地的绝缘距离长。
如果需要长的爬电距离，相对地绝缘距离就会变得比隔离间隙长。对此情况，为使隔离间隙保持低的破坏性放电概率，可能需要使用避雷器或棒状放电器之类的保护装置。
5.103机械强度
具有额定端子静态机械负荷的隔离开关和接地开关，按制造厂的说明书安装好后，应能承受其额定端子静态和动态机械负荷，而不损害其可靠性和载流能力。
5.104隔离开关和接地开关的操作——动触头系统的位置及其指示、信号装置
5.104.1位置的可靠性
隔离开关和接地开关及其操动机构应这样设计：在重力、风压、振动、合理的撞击作用或其操作系统连杆受到意外碰撞的情况下，均不会脱离其分闸或合闸位置。
为了安全起见，（例如维修时）隔离开关和接地开关应能在机械上暂时锁定在分闸或合闸位置上。
注：由钩棒操作的隔离开关或接地开关，后一段的要求可不必满足。
5.104.2对动力操动机构的附加要求
动力操动机构也应该提供人力操作装置。人力操作装置（例如手柄）接到动力操动机构上时，应能保证动力操动机构的控制电源可靠地断开。
5.104.3位置指示和位置信号
5.104.3.1概述
除非动触头分别到达其合闸或分闸位置，并满足5.104.1第一段的要求，否则不应该发出合闸和分闸位置指示和位置信号。
注：“合闸位置”和“分闸位置”的定义见3.6.110和3.6.111。
5.104.3.2位置指示
位置指示应能识别隔离开关或接地开关的工作位置。对于分闸位置，如果满足下列条件之一，则这个要求已经满足：
——隔离断口或间隙明显可见；
——保证隔离断口或间隙的每一个动触头的位置已由可靠的、看得见的位置指示装置指示。
注：在某些地区，隔离开关的设计应使隔离断口是明显可见的。
动触头和位置指示装置之间的传动链应设计得有足够的机械强度，以满足特定试验（附录A）的要求。为保证正向驱动操作，位置指示传动链应是连续的机械连接。位置指示装置可用适当的方法直接标示在动力传动链的机械部件上。应力限制装置（如有）不应是位置指示传动链的部件。
如果隔离开关或接地开关的所有极用机械方法组合在一起能够作为一个独立元件进行操作，允许用一个共用的位置指示装置。
四． 分析主要开发代表性固体绝缘柜的厂家产品
1. 沈阳春兴、东电电气、朝阳当凯联合设计
VniGear375-12-SIS4型固体绝缘环网柜-为侧装前后排列隔离开关共箱式，真空断路器或真空负荷开关为纵向前后排列分体式，断路器单元方式可靠，真空断路器或真空负荷开关+左右旋转运动隔离开关/旋转运动接地开关方式，该方式为空气绝缘，结构就简单，
VniGear375-12-SIS4型固体绝缘环网柜-接地开关可以具备关合能力，
VniGear375-12-SIS4型固体绝缘环网柜-采用了密封监测技术加装压力表，箱体内部充净化空气0.04MPA压力形成内部正压力舱适用于高海拔，不受外界环境条件变化影响，
VniGear375-12-SIS4型固体绝缘环网柜-绝缘体表面采用电极金属化涂覆接地处理。
VniGear375-12-SIS4型固体绝缘环网柜-隔离开关的静触刀和动触刀分别安装在两个绝缘件上，两个绝缘件之间装有做金属隔离屏蔽层，隔离开关不存在假断口问题，隔离开关绝缘体内部的三相相间中心距离为150mm，刀座宽25mm，150-25=125mm的空气绝缘间距符合标准规定，动静触刀及接地刀之间及对金属接地隔离层爬电距离均大于240mm。
VniGear375-12-SIS4型固体绝缘环网柜-隔离开关箱体三相间设计有三相分相间隔室。三相连体出线锥底板安装隔离动刀，降低了成本。
VniGear375-12-SIS4型固体绝缘环网柜-全套断路器柜配件不超20000元。
VniGear375-12-SIS4口均设计有均压环，抽出带电监测回路，使整体一次回路包封的绝缘体均达到标准要求规定的局部放电量之内。
VniGear375-12-SIS4型固体绝缘环网柜-隔离开关绝缘箱体设计有合闸及接地刀的视察窗，可明显的观测到三相接地刀的关合位置。
五．
1. 解决假断口的关键
对于“假断口”的认识
目前国内生产的固体绝缘柜，大多采用空气绝缘的隔离开关、接地开关，实质上是将断口二端的静触座、动触座安装在同一个绝缘件上，过去常称这种断口为“假断口”。当开关处于分闸状态时，动、静触座之间的绝缘性能由动、静触座间的空气、绝缘件的沿面爬电距离共同决定，需要对这种断口进行电厂分析和优化，采用技术措施使电场均匀，降低工作场强。由于这种断口存在绝缘件的沿面闪络因素，大大增加了断口击穿的几率。这种结构的隔离断口击穿或闪络将会使主回路的停电线段带电，有可能增加人员伤亡的几率。随环境的影响，绝缘材料的老化，该沿面的泄漏电流会增加、绝缘性能会下降，对产品可靠性产生多大的影响需要有充分的认识和验证。
