SF6全封闭组合电器(GIS)的主要组成元件

    GIS的主要组成元件包括断路器、隔离开关、接地开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、过渡元件、母线及各种附属设备。

    1．断路器

    断路器是GIS的核心元件，其灭弧室封闭在充有一定压力的SF6气体壳体内。断路器的断口可以垂直布置也可以水平布置。断口水平布置时，两侧的出线孔需支持在其他元件上，检修时灭弧室由端盖方向抽出，因此侧向要求有一定的宽度。断口垂直布置时，出线孔布置在两侧，检修时灭弧室垂直向上吊出，要求有一定的高度，但侧面距离一般比断口水平布置的断路器小。除了灭弧室等主要构件外，断路器中还需装设气体密度继电器、喷气缸以及防爆膜片等附属部件。

    2．隔离开关和接地开关

    为了适应各种不同的电气主接线和GIS结构布置的需要，隔离开关具有多种结构型式，从而保证了GIS整体设计时的灵活性，提高了空间利用率。隔离开关设有观察窗，用以观察开关位置和触头情况。接地开关在变电站内作业时起到安全保护的作用，只有在高压系统不带电的情况下方可操作。新型GIS产品通常将隔离开关和接地开关合并为一个隔离/接地开关组合元件：隔离/接地开关组合元件包含隔离开关合闸接地开关分闸、隔离开关分闸一接地开关分闸、隔离开关分闸一接地开关合闸三种位置组合，因此称为三工位隔离/接地开关。

    除了上述检修时起安全保护作用的接地开关外，还有一种快速关合接地开关。快速接地开关可闭合接地短路电流。当GIS内部发生接地短路时，在母线管里会产生电弧，必须迅速将此电弧熄灭，否则可能会引起爆炸等严重事故，为此，可用快速关合接地开关迅速直接接地，通过保护装置使断路器跳闸，从而切断故障电流，使电弧熄灭。

    3．电流互感器和电压互感器

    在三相分筒式GIS中，电流互感器的铁芯位于壳体的外侧，确保壳体和导体之间的电场完全不受干扰。在三相共筒式GIS中，电流互感器的铁芯一般在壳体内。

    大多数电压互感器为电磁感应型，在三相共筒式GIS中，三个电压互感器位于一个壳体内。在超高压系统普遍采用电容式电压互感器。

    4．避雷器

   GIS中避雷器的主要元件同普通避雷器，但它结构很紧凑，火花间隙元件密封，与大气隔绝，性能非常稳定。

    5．母线

    各间隔通过各自封闭的母线直接连接或通过延伸部分连接。封闭母线在结构上有单相式母线和三相式母线两种。单相式母线的导电部分放在接地的金属圆筒中心，用绝缘子支持，这种母线结构简单，电场分布较好，可避免发生相间短路。三相共筒式母线的三相导电部分匀称地布置在一个接地的金属圆筒内，可减少占地面积，各相导体对圆筒分别用绝缘子支持，相与相之间主要由SF6气体绝缘。

    6．过渡元件

    过渡元件包括电缆终端盒、套管等。电缆终端盒是GIS和高压电缆出线的连接元件，电缆头包在一个圆柱形的金属外壳中，壳内有一个浇注的树脂屏蔽件，将电缆绝缘与气体相隔开，各种类型的高压电缆均可通过电缆终端盒连至GIS。为避免SF6气体进入油中，需加强对过渡处的密封或采用中油压电缆。SF6充气套管是SF6全封闭组合电器和架空线路连接的部分，套管内充入SF6气体。

    7．附属设备

   GIS配置的附属设备包括：

   (1)操动机构。一般多配用气动式或液压式操动机构，并配以压力监视装置以保证操动机构的正常运行。

   (2)连接管。需配有各种用途的连接管，如三通、四通、转角管、直线管、伸缩节等。

   (3)专用的SF6气体系统和压力监视装置。

   (4)过滤器，用以吸附SF6在电弧、水、氧的作用下所生成的有害物质。

   (5) SF6密度计，用于SF6组合电器的检漏。

   GIS除了向三相共筒式发展外，还向复合化和智能化等方向发展。所谓复合化是指将电压互感器、隔离开关和接地开关等共置于一个充有SF6气体的罐内，从而减少气罐的数量，也减少了密封部位和密封长度，加工简单，体积缩小。三相共简化和复合化都使GIS更加小型化。