我國地勢(shì)西高東低，山地約占33%，高海拔地區(qū)約占26%，青藏高原平均海拔4000m以上，其以北和以東浩瀚的高原及盆地多為海拔1000m至2000m。高海拔地區(qū)氣候復(fù)雜多樣，時(shí)受潮濕、凝露、鹽霧和臺(tái)風(fēng)的侵襲;加之西部大開發(fā)以后，日益興旺發(fā)達(dá)的工業(yè)和交通等，也使電網(wǎng)開關(guān)設(shè)備極易產(chǎn)生污穢和腐蝕。配電網(wǎng)上使用的傳統(tǒng)空氣絕緣開關(guān)設(shè)備，受此環(huán)境條件的局限，已不能滿足要求，開始逐步更新?lián)Q代。12kV的充氣柜柜式氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備(以下簡(jiǎn)稱C-GIS)，雖然在我國起步才幾年，但由于具有占地面積小、智能化程度高、免維護(hù)、全工況等特點(diǎn)，使其逐漸成為一個(gè)新的選擇。近幾年，四川和云貴等地相繼組織過幾次較大范圍的電網(wǎng)開關(guān)設(shè)備改造，將傳統(tǒng)的15-20年的更新周期一舉改變?yōu)檫B續(xù)頻繁的更新。尤其是一些新開工的電網(wǎng)工程，從設(shè)計(jì)源頭抓起，選擇配置12kV的C-GIS，以滿足在一定時(shí)間內(nèi)仍能正常應(yīng)用的必備條件。目前，C-GIS在冶金、石化、礦山、開發(fā)區(qū)、城市軌道交通和高層建筑等范圍內(nèi)的應(yīng)用越來越多。

應(yīng)用現(xiàn)狀與選擇：

型式的選擇：

⑴進(jìn)口產(chǎn)品的主流選型：

用戶選型最多的是充氣柜柜式C-GIS，約占總需求量的70%-85%;其次是筒式，如SIEMENS和AREVA的產(chǎn)品，就同72.5kV以上的GIS類似。選擇主要集中在市場(chǎng)占主導(dǎo)地位的排名前8位產(chǎn)品上，如德國SIEMENS、ABB和AREVA(原Alstom)，馬來西亞泰高(TAMCO)，韓國現(xiàn)代南自，日本AE。這些廠家在國內(nèi)都有自己的公司或合資公司，其產(chǎn)品已經(jīng)系列化，且擺脫了許多設(shè)計(jì)常規(guī)和習(xí)慣的束縛，形成了自己獨(dú)特的設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)風(fēng)格。如歐洲一些公司的C-GIS就頗為引人注目，既適合復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)或用戶終端的要求，又滿足了各種二次變電站對(duì)緊湊型開關(guān)柜靈活使用的需要，使問津用戶日漸增多。此外，由于我國電網(wǎng)的質(zhì)量還達(dá)不到國際一流要求，電網(wǎng)的不穩(wěn)定性就要求C-GIS提高額定參數(shù)，加強(qiáng)產(chǎn)品的絕緣，現(xiàn)時(shí)用戶在10kV供電網(wǎng)絡(luò)上使用的C-GIS，多選擇12kV額定電壓的開關(guān)設(shè)備。

⑵國產(chǎn)產(chǎn)品的主流選型：

由于C-GIS對(duì)工藝裝備要求極高，加工難度很大，目前國內(nèi)企業(yè)通過引進(jìn)、消化、合作，開發(fā)出一批適用型的柜式C-GIS，不僅通過了型式試驗(yàn)，而且進(jìn)入批量生產(chǎn)，有的已形成系列化，如西高所、西安森源、鎮(zhèn)江龍?jiān)�，以及天水長城、上海天靈(見表2)、廣東順德等，其中采用密封壓力系統(tǒng)和保護(hù)測(cè)控技術(shù)，以及應(yīng)用絕緣老化在線檢測(cè)技術(shù)和溫升無線傳感技術(shù)，使C-GIS狀態(tài)監(jiān)測(cè)和故障診斷技術(shù)得到質(zhì)的提高的新產(chǎn)品，受到格外的關(guān)注。

結(jié)構(gòu)的選擇：

由于不同廠家不同型號(hào)的開關(guān)柜在外形和結(jié)構(gòu)等方面存在較大的差異，用戶的選擇原則也各有側(cè)重。其中，一個(gè)共同的關(guān)注點(diǎn)是用戶的母線結(jié)構(gòu)對(duì)12kV的C-GIS的總體結(jié)構(gòu)有限制要求，因而在選購時(shí)更看重將C-GIS技術(shù)與常規(guī)開關(guān)技術(shù)有機(jī)結(jié)合并發(fā)展的產(chǎn)品，為使母線在現(xiàn)場(chǎng)便于安裝，都會(huì)順應(yīng)自己的母線結(jié)構(gòu)來確定。按一次主回路中的母線、隔離開關(guān)和斷路器三個(gè)主要模塊之間的相對(duì)位置，劃分為三種類型結(jié)構(gòu)：

⑴上中下布置：

這是使用插接式固體絕緣母線和充氣母線室+母線連接器結(jié)構(gòu)的選擇，其典型產(chǎn)品是日本三菱的HS-X12

⑵下中上布置：

這是使用充氣母線室+母線連接器結(jié)構(gòu)的選擇，其典型產(chǎn)品是上海天靈的N2S、ABB的ZX1.2，這種布置實(shí)現(xiàn)雙母線不太方便。

⑶后中前布置：

這是使用氣體絕緣母線和充氣母線室+母線連接器結(jié)構(gòu)的選擇，其典型產(chǎn)品是ALSTOM的WS

性能的選擇：

⑴絕緣水平及體積：

國外的C-GIS根據(jù)IEC標(biāo)準(zhǔn)確定絕緣水平，一次主回路和隔離斷口的耐壓值較國內(nèi)產(chǎn)品低，因國內(nèi)產(chǎn)品既要符合IEC標(biāo)準(zhǔn)，還需達(dá)國標(biāo)。國內(nèi)外產(chǎn)品體積差異也較大，國內(nèi)產(chǎn)品相間、相對(duì)地及爬電距離較大，且體積較大，質(zhì)量較重。高原用戶多選擇性價(jià)比高的5類產(chǎn)品：

①在各氣室、柜體間、電壓互感器和避雷器等高壓元件連接上，采用新型的固體界面絕緣插接技術(shù)的產(chǎn)品。

②使用固體絕緣母線或充氣母線室+母線連接器，現(xiàn)場(chǎng)安裝已不需要抽真空充氣的產(chǎn)品。

③簡(jiǎn)化一次主接線，沒有了線路側(cè)隔離開關(guān)的產(chǎn)品。

④大量使用電流/電壓傳感器、位置傳感器、密度傳感器等的產(chǎn)品。

⑤把PT安裝在開關(guān)柜頂上，省掉了一個(gè)PT柜的產(chǎn)品。

⑵載流能力：

國外的C-GIS額定電流普遍都較高，如ABB的ZX2和西門子的8DA10的母線額定電流均達(dá)2500A，而國內(nèi)基本上是1250A。其主要原因是受產(chǎn)品整體設(shè)計(jì)水平尤其是散熱設(shè)計(jì)水平的影響，以及受絕緣母線和電纜接插件本身通流能力的限制。而載流能力大小往往左右著產(chǎn)品的選擇取向。

⑶系列化：

國外大公司起步早，經(jīng)過多年的開發(fā)已形成系列化產(chǎn)品，如ABB推出的ZXO、ZX1、ZX2等產(chǎn)品，主開關(guān)既可選負(fù)荷開關(guān)，也可選真空斷路器或SF6斷路器;主接線既有單母線方案，又有雙母線方案，適宜用戶的多種需求。國產(chǎn)的品種就比較單一，選擇的余地較小，一些廠家的產(chǎn)品系列化還尚有時(shí)日。

⑷制造工藝：

中外主導(dǎo)廠商紛紛采用現(xiàn)代化的加工裝備、加工工藝和焊接工藝。如采用SF6氣體較多的歐洲產(chǎn)品，他們擁有先進(jìn)的充氣罐和一流的質(zhì)量監(jiān)控技術(shù)，箱式殼體采用機(jī)器人焊接，無漏氣，占地面積很小。國內(nèi)的主流廠商也奮起迎接挑戰(zhàn)，利用先進(jìn)的板材下料、折彎和焊接設(shè)備，密封箱體采用薄型不銹鋼焊接結(jié)構(gòu)，運(yùn)用激光焊接、氦質(zhì)譜檢漏等技術(shù)，使密封箱體的精度和剛度提高，漏氣率降低。從而，把充氣柜柜體結(jié)構(gòu)發(fā)展為有靈活組合、性能更好的鎧裝式充氣柜柜體，各氣室都是獨(dú)立的，斷路器氣室、母線氣室構(gòu)成積木式結(jié)構(gòu)，使單母線和雙母線組合靈活。