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摘要：自19世纪末至今，中压开关柜设备已经经历了百年的发展历程，显得更具成熟和现代化，但是高速发展的科技技术、机械加工技术、加工工艺及各行各业对开关柜越来越高的性能要求，不得不促使中压开关柜也与时俱进，推陈出新，来满足当代社会的需求。
关键字：中压开关柜；发展方向；节能环保；智能化；小型化
1导言
中压开关柜的绝缘板从木质-大理石-钢板-铠装式开关柜的发展过程日益完善，其结构和形式发生了很大的变化。随着输配电网智能化、自动化电网建设的铺开建设，使得对自动化、智能化开关柜的需求日渐强劲，尤其是在变电站逐步实行自动化且向无人值班的智能化发展时，对开关设备的实时运行状态的监控提出了更高的要求，因此，探讨开关柜的发展方向就显得尤为必要。
2中压开关柜的发展历程
19世纪后期，我国所使用的开关柜主要以仿制前苏联的为主，到20世纪后期，我国有了自主研发的和自主知识产权的开关柜，并逐渐发展壮大，今天，在开关柜研发过程中我国也跻身前列。
开关柜按其结构不同可分为:铠装式、间隔式、箱式；按其断路器的置放方式可分为移开式和固定式；按绝缘类型不同可分为：空气绝缘、气体绝缘、固体绝缘金属封闭开关柜。下面就开关柜的发展历程作简要叙述。
2.1敞开式开关柜
敞开式固定开关柜是开关柜的初型，典型代表是GG-1A开关柜，它的特点主要是:制造工艺简单，也是我国当时实际机械加工水平决定的，它采用自然空气绝缘，空间大，安全距离大等，但是不足之处在于它是敞开式的结构，因而无法避免积尘、小动物钻入，再者容易受到外界环境影响，加速了柜内元器件的老化速度，使使用寿命大大缩短；第三，为了能满足元器件间的安全距离要求，这种敞开式的开关柜就必须足够大，因而它的占地面积也是很大的。
2.2封闭型固定式开关柜
由于敞开式开关柜存在以上缺点，尽而研制出封闭型开关柜，其解决了敞开式开关柜所存在的不足外，且断路器固定的结构使其具有价格低廉、内部空间较大、操作运行维护方便等特点使其在发电厂、变电站、厂矿企业等被广泛使用，但是任具有断路器检修只可以在开关柜内部进行，防护等级不高等不足之处。
2.3手车式（中置式、落地式）开关柜
随着新需求的不断提出和科技的不断发展进步，研发出更适合实际需求的新型的手车式开关柜，分为柜体和落地手车两部分，这种将断路器安装在手车上的断路器安装方式，使得在安装和检修断路器时操作非常方便，而且还大大提高了检修人员的安全性，因此也备受客户的欢迎；但是这种柜体和断路器以不同方式分开或安装的方式，使得柜体对土建安装的基础要求非常高。究其原因是因为手车放置于地面，地面的水平度成了手车操作灵活度和动静触头接触良好性的关键因素，从而引发隔离触头烧坏或温升超标的现象。
2.4SF6气体绝缘开关柜
社会的不断进步，科技的不断发展，20世纪80年代第一台中压SF6气体绝缘开设备在德国汉诺威博览会上展出，开创了电气设备的SF6时代，至今任在被大量使用，SF6优良的介电性能使得SF6气体绝缘开关柜具有明显的优势：
1、全密封、全绝缘
SF6充气柜的所有高压主回路全部密封在压力比较低的SF6气箱内，不受外界环境（如：污秽、凝霜、小动物等）的影响。箱体采用不锈钢板焊接而成，保证设备在运行中强度的要求，防腐蚀，防涡流影响，防止长期使用中气箱焊缝因温差变化引起的气箱呼吸效应使得焊缝疲劳开裂。
2、柜体体积小
SF6气体的绝缘强度是空气的2~3倍，在同等条件下柜体尺寸大大减小，充以SF6绝缘气体使整体结构更紧凑，使占地面积大大缩小，为向小型化发展奠定了良好的基本条件。
3、防护等级高
充装的SF6虽然压力不是很大，但其防护等级可达IP67，这样就使得SF6开关柜在恶劣的环境场所（如潮湿、盐污、多沙多尘、矿山等）任可使用，无需特殊防护。
4、安全性能高
SF6气体绝缘开关柜总体结构分为两大部分，充气的密封箱体部分和操作机构室、电缆室、底架、泄压通道、低压室等不充气部分。采用的是预制式硅橡胶绝缘全屏蔽电缆终端进出线正面插接方式，安装方便，安全性更高。
5、缺点:SF6是温室效因气体中的一种，在1997年的京都会议（《联合国气候变化框架公约京都议定书》）上被限制排放的气体之一。
3中压开关柜的发展方向
随着社会信息化时代的快速发展，电力开关设备也必须与时俱进，适应社会发展和人民生产生活需求，中压开关设备势必要朝着绿色、环保、小型化、自动化、智能化、高海拔、全天候、少维护的方向发展。
3.1绿色、环保
随着全球气候变暖、臭氧层不断被破坏、物种多样性不断减少、土地沙漠化、大气污染、水污染等环境问题日益突出，人类作为环境系统的主体不得不去思考和改变。电气工作技术人员也正在为此付出努力，尝试各种各样的绿色环保的绝缘方式，如：固体绝缘、氮气（N2）绝缘、干燥压缩空气绝缘等进行相应的研究和应用，也取得了相应的成就，所以，绿色环保的中压开关将成为今后电力行业的宠儿。
3.2自动化、智能化、小型化
自动化、智能化、小型化三者应从长远的角度出发，必须将这三者有机地结合在一起，因为在实现自动化智能化的过程中使用现代电子模块技术就可起到简化二次接线，从而减少二次元器件，从而实现对电气柜的小型化设计。
智能电网就是为建立一个完全自动化、高效能、低投资、安全可靠、灵活应变的输配电系统，提高供电的可靠性及电能质量。因此，传统的开关柜与电子技术、网络大数据时代相结合的自动化，智能化开关柜就应运而生，将成为新一代的电子化电器产品。
3.3高海拔、全天候、少维护
随着国民经济的快速发展，高海拔地区中压开关设备的需求量也在逐年增加，但是高海拔的恶略自然环境使得我们在开关柜的设计过程中的难度大大增加，我们必须考虑高海拔对绝缘水平、温升开断能力、机械性能等的影响，这恰恰就是全天候、免维护目标研究的课题，比如:为了减少日照造成的升温而采用耐热材料；为了防止凝露闪络，使用了加热器或除湿装置；为了控制温湿度和防止尘埃，利用室内空调将干燥、无尘的空气送入开关柜等；从敞开式到全封闭式、从齿轮到弹簧、从需润滑到无润滑等不断尝试和研发，这需要各个学科共同努力，总结行业实际经验，研发新材料、新工艺、新技术应用与产品生产，建立统一的技术标准和完善的实验方法，为电力行业的未来提供有力的支持。
4结语
中压开关柜不断地向小型化、自动化、智能化、环保型发展。SF6气体用于中压电力系统开关设备的绝缘方式将逐渐被干燥压缩空气绝缘、N2气体绝缘所代替。无毒、可降解环保型固体绝缘材料也将得到广泛应用。智能化应考虑其通用性、兼容性、综合性和方便的可扩展性，这些都将是新时代的进一步研究的课题。
参考文献
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