充氣式開關柜分體式數字化絕緣套管的研制與應用
余偉淳，喬大明，林偉
(廣東正超電氣有限公司，廣東 汕頭 515041)
摘 要 ：作為傳統充氣式開關柜的核心電能傳輸部件，絕緣套管存在故障修復困難、缺乏智能化監測等問題。研制了一種分體式數字化絕緣套管，在結構設計層面，采用分體式結構、雙密封設計，并集成電子式互感器 ；在性能研究層面，應用有限元分析軟件進行機械強度計算與電場仿真優化，同時通過強度、絕緣等型式試驗驗證，確保其在復雜工況下的穩定性。實際應用表明，該套管可有效降低充氣式開關柜的運行維護成本，解決高頻電纜故障復電時間長的問題，提升了電力系統運行可靠性和經濟性。
關鍵詞 ： 充氣式開關柜 ；絕緣套管 ；分體式結構 ；數字化監測 ；靜電場分析
中圖分類號 ：TM216+ .5 ；TM591 文獻標識碼 ：B 文章編號 ：1007-3175(2025)12-0048-05
Research and Application of Split-Type Digital Insulating Bushing for Gas-Insulated Switchgear
YU Wei-chun, QIAO Da-ming, LIN Wei
（Guangdong Zhengchao Electric Co., Ltd, Shantou 515041, China）
Abstract: As the core power transmission component in traditional gas-insulated switchgear, insulating bushings face challenges such as difficult fault repair and lack of intelligent monitoring. A split-type digital insulating bushing has been developed. At the structural design level, it adopts a split-type structure with dual sealing and integrates electronic instrument transformers. At the performance research level, it leverages finite element analysis software for mechanical strength calculations and electric field simulation optimization. Concurrently, type tests including strength and insulation verification ensure stability under complex operating conditions. Field applications demonstrate that this bushing effectively reduces operational and maintenance costs for gas-insulated switchgear, resolves prolonged restoration times for high-frequency cable faults, and enhances both operational reliability and economic efficiency of power systems.
Key words: gas-insulated switchgear; insulating bushing; split-type structure; digital monitoring; electrostatic field analysis
參考文獻
[1] 王曉豐，蘇淑婉 .10 kV成套自動化環網柜交接驗收及典型案例分析 [J]. 農村電氣化，2022(4)：5-8.
[2] 趙騰飛，聶永杰，孫歲 .10 kV環網柜電纜肘型頭故障 分析 [J]. 山西電力，2022(3)：26-29.
[3] 吳華亮 . 全絕緣充氣環網柜電纜連接故障的分析和應用 [J]. 電力建設，2018，39(29)：236-237.
[4] 謝紅燦，胡首，黃鳳兮，等 .10 kV環網柜電纜終端典型故障案例分析 [J]. 機電信息，2021(12)：14-16.
[5] 李斌，王家睿，趙睿，等 . 某 10 kV環網柜燒損故障原因分析 [J]. 山東電力高等專科學校學報，2022， 25(1)：18-21.
[6] 王亞菲，郭懷龍 . 電纜地線接線不規范引發的次生障分析及預防措施 [J]. 電工技術，2025(4)：192-193.
[7] 楊鎮寧，王廷華，李春艷，等 . 基于靜電場仿真分析的絕緣套管優化設計 [J]. 電工電氣，2017(8)：31-34.
[8] 張赟 . 基于有限元分析的熱塑性絕緣套管的開發 [J]. 高壓電器，2020，56(4)：222-228.
[9] 吳厚烽，喬大明，林偉，等 . 一種充氣式開關柜的分體式數字化絕緣套管：CN117937306A[P]. 2024-04-26.
[10] 吳厚烽，喬大明，余偉淳，等 . 一種快速拆裝分體式絕緣套管：CN118571580A[P]. 2024-08-30.
[11] 張銳豪，黃麗華，李光輝，等 . 一種高壓絕緣分體式可快速拆卸安裝接線套管的環網柜：CN118198923A[P]. 2024-06-14.
