緊湊可靠型產品

緊湊可靠型產品，顧名思義是開關設備不僅尺寸小，占地空間小，而且安全可靠。

低資源消耗的小型化產

為適應寸土寸金的城市應用，小型化緊湊型產品發展迅速，不言而喻，小型化優勢明顯，開關設備所占的空間小，占地面積、建筑成本都會減少，綜合效益明顯，但小型化產品不等于節能型產品，有些小型化開關柜需要大量的固體絕緣材料包覆、隔斷才能滿足絕緣要求，需要用大量的銅排來解決溫升問題，造成成本增加，材料消耗大，并不是真正符合“雙碳”要求的節能環保產品。某40.5kV小型化開關柜，見圖4。

通過Z優化的設計、科學的分析，實現材料的減少，性能的提升才是小型化發展的方向。如側裝縱旋式開關柜，縱旋解決了寬度問題。12kV空氣絕緣開關柜400mm寬、1100mm深，占地面積僅為一般開關柜的30%，重量的60%，可靠墻安裝，實現柜前安裝維護， 開關柜鋼板、銅材使用量減少，資源消耗少，以10000臺為例，可以減少360噸銅排使用量，有色金屬的消耗、鋼材使用量減少950噸；使用過程中的能量消耗少，平均每相導電回路長度1.3米，是一般中置柜（平均每相導電回路長度2.6米）的一半。某側裝縱旋移開式開關柜，見圖5。

側裝移開式開關柜空氣絕緣，體積與環網柜相當，參數但卻可達到1250A/31.5kA，更主要的是不采用溫室效應氣體SF6，可以替代SF6環網柜，減少SF6使用。以10000臺開關柜為例，可以減少25噸SF6 氣體使用，其中還不包含生產環節氣體充放、試驗等損耗。

可靠運行的節能環保

開關柜可靠運行可以保證生產、經營活動的連續性，開關設備長期在高電壓、大電流環境下運行，發熱累積、絕緣老化、環境影響都會造成意外停電甚至事故，損失巨大。開關柜發熱累積需要對開關柜進行熱平衡設計，保證發熱和散熱相同，通風孔、導電回路的設計至關重要，特別是大電流開關柜，集膚效應、鄰近效應、渦流等不僅會造成的巨大的損耗，同時也會造成安全隱患，渦流會產生局部過熱、振動。過高溫度引發故障，絕緣的老化、局放的加劇危害也是巨大。渦流產生局部振動，長期運行會造成連接松動。

性能可靠在“雙碳時代”更加重要，停電帶來的損失不言而喻，開關設備在各種不同的工況下、不同的運維條件下都能實現可靠運行，這是關鍵，如凝露、污穢環境，耐環境性好的開關柜具有較強的環境適應性。如在高溫、沙塵嚴重的光伏電站；在鹽霧腐蝕、沖擊振動的海上風電應用，都需要高可靠性產品。

再如側裝縱旋式開關柜，移開式解決了維護、互換的需求，縱旋解決了斷開可見、接觸可靠的問題，即有上隔離又可以同時配備下隔離，又可以抽出來，滿足各種需求，一體化機械聯鎖更可靠、更簡單。不需要搖20圈，不用擔心梅花觸頭彈簧崩裂，碟簧觸頭壓力更穩定; 電流、電壓傳感器集成于固封極柱內，保護安裝在斷路器面板上，自脫扣保證在外部電源缺少情況下，依然可以快速分閘;  安全活門機構保證了三位一體斷路器抽出后，電纜室的檢修，維護，電纜耐壓測試; 獨立的泄壓通道保證內部電弧故障發生時操作人員的安全。

中壓開關設備數量大，產品使用大量的有色金屬、環氧樹脂材料以及SF6溫室效應氣體等，這些都不利于減少碳排放，不利于早日實現 “雙碳”目標。本文從中壓開關設備生產、應用、運維到報廢處理的各個環節，介紹了開關設備減小碳足跡的發展方向。