气体绝缘屏蔽技术

本发明涉及一种气体绝缘开关设备，包括：

壳体，具有内部填充的绝缘气体和封装多个设备部件，所述设备部件包括：多个开关单元，每一个开关单元内包括多个开关装置，所述多个开关装置的布置方向与所述壳体的轴向方向平行；绝缘间隔件，设置在每两相邻的所述开关单元之间，且所述绝缘间隔件与所述绝缘间隔件两侧的所述开关装置保持间隔空间；其中，所述绝缘间隔件包括至少一层第一绝缘材料层和至少一层第二绝缘材料层，以及至少一层金属材料层，夹置在所述至少一层第一绝缘材料层和所述至少一层第二绝缘材料层之间。

柜式气体绝缘金属封闭开关设备(Cubicle Gas-Insulated Switchgear)简称为C-GIS，是高压GIS产品在中压领域的拓展。它是采用低气压的SF6气体、N2气体或混合气体作为开关设备的绝缘介质，用真空或SF6为灭弧介质，将母线、断路器、隔离开关等中压元件集中密闭在箱体中，综合运用现代绝缘技术、开断技术、制造技术、传感技术、数字技术生产的集智能控制、保护、监视、测量、通讯于一体的高新技术产品。

具有体积小、重量轻、安全性好、可靠性高、能适应恶劣环境条件下使用等优点。

目前的气体绝缘开关是三相设置在一个封闭的气箱内，需要进行三相内部IAC额定值测试，需要增加相之间的距离提高VI/开关开断能力，需要增加导体的使用降低气箱内的导体的温度上升气箱。

常规的气体绝缘开关设备为在封闭的气箱内设置三相导体和开关，SF6气体或其他绝缘气体，其中，SF6等绝缘气体具有较强的绝缘性能，用于实现相与相之间和相与地之间的绝缘。

为了减小相之间的距离，需要气箱内的各角落和相与相之间的电磁场最优化。也有在局部区域安装绝缘体/隔离件，这类绝缘体/隔离件不能阻止相之间电磁场给设备带来的不良影响，对于这种类型的气体绝缘开关设备，如果SF6等绝缘气体泄漏或类似原因，特别是一些新的包括SF6的混合气体泄漏，会因为绝缘性能大大降低导致相之间的短路，非常巨大能量的内部故障，需要开关具有高IAC承受额定值。

现有技术存在发生三相内部故障的可能，产生巨大能量，对操作者产生操作危险。开关断开能力受到相之间电磁场的影响。气箱箱内不良的气体循环，需要增加导体以满足热性能，以及气箱内无气体流动会容易导致混合气体分层。

本发明一方面提供一种气体绝缘开关设备，包括：壳体，封装有多个设备部件，所述设备部件包括：多个开关单元，每一个所述开关单元与不同的一电气相关联；绝缘间隔件，设置在每两相邻的所述开关单元之间，且所述绝缘间隔件与所述绝缘间隔件两侧的所述开关单元保持间隔空间；其中，所述绝缘间隔件包括至少一层第一绝缘材料层和至少一层第二绝缘材料层，以及至少一层金属材料层，夹置在所述至少一层第一绝缘材料层和所述至少一层第二绝缘材料层之间。

本发明一方面提供一种气体绝缘开关设备，包括：壳体，封装有多个设备部件，所述设备部件包括：多个开关单元，每一个所述开关单元与不同的一电气相关联；绝缘间隔件，设置在每两相邻的所述开关单元之间，且所述绝缘间隔件与所述绝缘间隔件两侧的所述开关单元保持间隔空间；其中，所述绝缘间隔件包括至少一层第一绝缘材料层、至少一层第二绝缘材料层和至少一层中间绝缘材料层，以及至少一层金属材料层，与所述至少一层中间绝缘材料层交错贴合形成复合层，所述复合层夹置在所述至少一层第一绝缘材料层和所述至少一层第二绝缘材料层之间。

本发明通过在相与相之间增加了三明治结构的绝缘间隔件，通过本发明这样的设置，可以实现内部故障仅发生在单相的相与地之间，最小内部故障能量，以及降低操作员的工作风险和财产损失。不仅如此，本发明提供的间隔件同时可以通过阻止相与相之间的相互电磁影响，降低相之间开关的断开过程的电弧扩散。

进一步地，每一个所述开关单元包括呈直线布置的多个开关装置，所述直线布置的方向与所述壳体的轴向方向平行。

 进一步地，所述金属材料层具有向所述轴向方向的第一方向延伸的多个第一金属端子和向与所述第一方向相反的第二方向延伸的多个第二金属端子，所述第一金属端子和所述第二金属端子设置在所述第一绝缘材料层和所述第二绝缘材料层之间夹置的区域之外。

进一步地，每一个所述第一金属端子与所述壳体内的顶部对应位置的第一固定座连接，每一个所述第二金属端子与所述壳体内的底部对应位置的第二固定座连接。

本发明通过在绝缘间隔件的内部设置金属材料层，可以实现将气箱内的热量通过气箱壳体带到外部环境中，从而改善热容量。

进一步地，所述壳体内部还包括绝缘气体，每一个所述绝缘间隔件设置有多个开口，以供所述壳体内部的所述绝缘气体的内部循环。

进一步地，还包括每一个所述绝缘间隔件的每两相邻所述第一金属端子之间的区域形成第一开口，和每两相邻所述第二金属端子之间的区域形成第二开口。

进一步地，还包括在所述绝缘间隔件上设置多个第三开口，所述多个第三开口的布置与至少一个所述开关装置的位置大致上在同一水平面上。

本发明通过在间隔件的顶部和底部设置开口，用于实现气体绝缘开关设备的气箱内的气体循环，从而避免混合气体沉积，改善气箱内的气流以降低温度。

本发明另一方面提供一种气体绝缘开关设备，包括：壳体，封装有多个设备部件，所述设备部件包括：多个开关单元，每一个所述开关单元与不同的一电气相关联；绝缘间隔件，设置在每两相邻的所述开关单元之间，且所述绝缘间隔件与所述绝缘间隔件两侧的所述开关单元保持间隔空间；其中，所述绝缘间隔件包括多个子绝缘间隔件，所述多个子绝缘间隔件之间通过电连接接地；每一个所述子绝缘间隔件包括至少一层第一绝缘材料层和至少一层第二绝缘材料层，以及至少一层金属材料层，夹置在所述至少一层第一绝缘材料层和所述至少一层第二绝缘材料层之间。