近日，许继电气德理施尔公司自主研制的12千伏-4000安环保气体绝缘开关设备在国家高压电器产品质量检验检测中心一次性通过型式试验，产品的各项关键指标均处于行业领先水平。

      01  把握市场需求，落实“双碳”行动

随着居民和工业用电负荷的日益增加，城市配网线路负荷集中区域对大电流负荷容量设备的需求愈加迫切，同时变电站新建或改造过程中对大电流负荷容量的气体绝缘开关设备的需求也在与日俱增。许继电气积极响应市场需求，坚定双碳目标，成功开发出集环保智能的产品，致力于环保全覆盖。

绿色环保

该产品采用干燥空气作为绝缘介质，实现了整机温室气体“零”排放。相比充六氟化硫，单台产品可减少六氟化硫用量8.8千克，相当于减少二氧化碳排放210.3吨。

替代升级

气体绝缘开关设备在发达国家的应用达到50%以上，且多为六氟化硫气体绝缘，而在我国占有率远低于此值，具有较大的市场潜力。目前国内有极少厂家能够满足生产4000安气体绝缘开关设备的要求，无法实现气体绝缘开关设备对空气开关柜的全面替代。许继电气成功研制的12千伏-4000安大容量环保气体绝缘开关设备，为12千伏气体绝缘开关设备全面替代空气开关柜的主流柜型提供了强有力的技术支撑，也为用户带来了更多选择。

绿智性优

该产品采用干燥空气绝缘，所有高压带电部件（进出线装置除外）全部封闭在微正压（≤0.02MPa）金属箱体内，不受外界环境影响。采用自主的绝缘优化技术，可在气室敞口状态下满足绝缘要求。利用真空灭弧技术实现开断和灭弧，可实现40千安额定短路开断50次。采用独有的散热技术，可满足额定电流（4000安）自然冷却下的温升要求和1.1额定电流（4400安）强制风冷（加风机）下的温升要求。采用智能化控制方案，基于关联规则和权重系数的评估方法，结合电流负荷大小和温升状态信号来确定启动风机强制风冷的时机。此外，可根据应用的实际最大电流负荷需求，分类分级，定制不同的配置方案，实现社会经济效益的最大化。

02 坚持与时俱进，攻克关键核心技术

     相比12千伏-3150安气体绝缘开关设备，该产品额定发热功率增大了60%（额定电流从3150安，增加到4000安）。为保证温升要求，必然要增大导体的面积以及散热器的体积，由此会造成导致绝缘净距减少。而干燥空气的绝缘能力只有六氟化硫气体的1/3，绝缘净距减小，会造成产品绝缘设计难度的进一步加大。温升和绝缘之间的“矛盾”如何得到有效的解决，成为项目的关键点和难点。

4000安自然风冷不“发烧”

针对温升问题，许继电气项目组成员研究接触电阻控制技术、辐射散热、对流散热强化技术和相变散热技术，开发引入了独有专利的传导散热技术和表面涂覆石墨烯散热技术，设计了多种新型散热组件，将辐射、对流散热转换为散热能力更强的传导散热，保证在自然风冷条件下，额定通流时产品的可靠运行。

过载强冷退热快

针对散热问题，当负荷超过4000安时，产品内部发热功率急剧增加，常规的散热技术已不能满足散热需求。强迫冷却技术具有更高的散热效率，其散热系数可达到自然对流散热系数的10倍以上，但强迫冷却对产品的结构设计有很高的要求，风道的布局将影响散热的效率，同时风道又不能影响内部燃弧的泄压通道，这成为了该项目的难点。项目组深入研究流体传热理论，建立热流分析模型，对产品风道、泄压通道进行反复的设计、优化，形成了独有的风道散热技术，成功地解决了1.1倍额定电流下的温升问题，同时保证了产品的抗燃弧能力。

敞口不“放电”

针对绝缘问题，项目组全面梳理绝缘薄弱点，以仿真分析和试验验证为手段，采用新型半导体材料涂覆技术解决了小间隙电场集中难题，引入“多段线”导体优化技术提高主回路电场均匀度，应用屏蔽均压优化技术攻克三相交界电场畸变问题，大幅提升了产品的绝缘性能。产品在尺寸与同规格六氟化硫气体绝缘开关设备保持一致基础上，零表压下仍有30%的绝缘裕度，密封盖板拆除状态下仍满足绝缘要求。