高压开关的分类及漏气维修

AIS:

全称空气绝缘开关设备（Air Insulated Switchgear），是一种传统的敞开式电器设备。它的母线直接与空气接触，依靠空气和绝缘子实现带电部分与地、相与相之间的绝缘。AIS设备布局清晰，便于日常维护和检修，但占地面积大，且易受天气因素影响，不利于设备的安全运行。

优点很突出：

· 成本亲民：设备制造门槛相对较低，原材料和安装费用都比较省。

· 一目了然：所有设备可见，肉眼就能直观判断开关分合闸状态、隔离开关断口是否清晰，检修维护十分直接，想换哪个部件直接吊装。

· 扩容方便：间隔敞开，后期扩建只需要延伸母线、增加间隔，土建工程量小。

缺点同样扎心：

· 占地面积巨大：为了满足空气绝缘的安全距离，不同电压等级需要留出数米到十几米的空气间隙。一个常规的220kV AIS变电站，占地动辄几十亩，在寸土寸金的城市中心根本塞不进去。

· 受环境影响大：刮风下雨、盐雾潮湿、风沙积污，都可能让外绝缘性能下降，引发污闪事故。在海边或重工业区，设备需要频繁清扫甚至涂刷防污闪涂料，运维压力不小。

可以说，AIS就像一个露天大广场，粗犷、经济、敞亮，但太吃“地皮”，也怕天气变幻。在地价便宜、环境好的郊区或发电厂升压站，它依然是不折不扣的主力。 

2️⃣GIS:

气体绝缘金属封闭开关设备（GAS insulated SWITCHGEAR，简称GIS）它将一座变电所中除变压器以外的一次设备，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、母线等主要元件，组合成一个整体并全部封闭在密封的金属容器内，其间充以一定压力的SF6气体保证各带电部分间的绝缘,故也称SF6全封闭组合电器。GIS设备运行可靠性高，维护工作量少，检修周期长，但其价格较为昂贵。

GIS优点：

· 超紧凑、省地：因为用高绝缘强度的SF₆气体代替了空气，带电体间距可以压缩到很小。同样是220kV，GIS变电站占地面积可能只有AIS的十分之一甚至更少，轻轻松松塞进地下变电站或城市户内小楼。

· 不受外界干扰：全密封设计，风吹雨打、高海拔、粉尘污染一概绝缘，外绝缘问题几乎不存在，可靠性极高，年维护量很小。

· 安全性高：所有高压部分被金属外壳屏蔽，运行人员没有触电风险，电磁干扰也大大降低。

缺点：

· 造价昂贵：精密加工、复杂的罐体以及SF₆气体的管控，让GIS的初始投资比AIS高出数倍。

· 内部故障处理复杂：一旦内部发生放电故障，定位和修复就像给胶囊做手术，需停电、回收气体、拆解罐体，停电时间长，修复难度大。

· 环保压力：SF₆是极强的温室气体，其温室效应潜值是CO₂的2.3万倍以上。在“双碳”背景下，泄漏管控和废气回收处理成为关键议题，也推动了无氟环保GIS的研发。

可以把GIS想象成一套高度集成的“全封闭装甲密室”，将庞大功能浓缩在极小体积内，是空间受限场景下的唯一解，也是高端、昂贵、精密代名词。

3️⃣PASS:

PASS设备（PlugAndSwitchSystem，插接式开关装置）是一种介于常规空气绝缘开关设备（AIS）和气体绝缘开关设备（GIS）之间的新型户外封闭式组合电器。它们以GIS技术为基础，将一个开关间隔所有必要的功能如断路器、隔离开关、接地开关、电流互感器等全部集成在SF6气体绝缘金属封闭外壳内。具有结构简单紧凑、占地面积小、可靠性高、安装方便、免维护等特点。

PASS的过人之处在于：

· 占地与投资折中：相比AIS，它舍弃了庞大的敞开式独立开关设备构架，占地能减少约50%～60%；相比GIS，它又免去了昂贵的封闭母线系统，整体造价大幅低于GIS。用70%的钱，拿到90%的紧凑效果。
· 模块化与快速安装：一个集成罐就几乎是一个完整间隔，出厂前已调好，现场只需像插积木一样固定在支架上，连接空气母线即可。施工周期极短，特别适合需快速送电的抢险、扩建或改造项目。
· 隔离断口可见：母线侧采用空气绝缘套管，隔离开关断口肉眼可见，符合很多运行单位“眼见为实”的隔离确认习惯，检修接地也更容易布置。
· SF₆用量少：只密封在罐体内，气体总量远小于GIS，环保负担相对小。

局限性在于： 

电压等级太高时，空气母线尺寸依然受限，所以PASS多见于110kV～220kV系统；其方案灵活但也要求设计时充分考虑母线布置。它就像是“精装修的单身公寓模块”——卫生间、厨房一体集成，客厅仍然敞开，既比全装修省钱，又比毛坯房省地，非常适合老旧站改造、土地适度紧张的新建项目，或在AIS站分期扩建时灵活插入。

如何选择？记住三句话

预算足、地皮少、追求极致可靠性 → 上GIS

城市核心、水电站地下厂房等“螺丝壳里做道场”的场景，GIS是你的不二之选。同时请规划好SF₆的回收和监测。

地皮不愁、想控投资、维护力量强 → 用AIS

郊外、发电厂送出、土地成本低的地区，AIS敞亮经济，用最低的投入撑起安全运行的大梁。

要省地、想省钱、工期还紧 → 试试PASS

扩建怕停电太久？老旧站要增容没地方？快速投运的工业园？PASS模块化、预装的特性，常能给出令人惊喜的解决方案。

当下，随着环保型替代气体（如干燥空气、G3等）的技术成熟，无论是GIS还是PASS，都在向着“无SF₆”大步迈进。未来，我们会看到更绿色、更智能的混合式方案。但无论技术怎么变，AIS、GIS、PASS所构建的电力系统“骨架”逻辑不会变。

AIS、GIS、PASS三种设备均会随着运行时间出现漏气现象，漏气原因主要是密封老化，地基沉降，螺栓松动，焊缝开裂，铸造砂眼，腐蚀等几大类，

密封老化：主要体现在法兰及绝缘盆子的密封间隙，受温差变化，地基沉降、盐分腐蚀等原因，一般会发生在绝缘盆子的缝隙漏气，螺栓漏气。由于螺栓孔油穿透盆子接缝，因此这种对接结构的漏气一定是整体漏气，修复方式为更换密封或对整体进行外部密封。

焊缝开裂漏气：铸铝设备的应力释放要求较高，一旦出现应力开裂，不像密封漏气一样由轻变快，往往是发现即严重，此种渗漏如果漏气量非常大，应该先及从漏点外部快速封堵，如有条件更换这部分配件是解决问题的根本，特别是陶瓷套管本体如出现裂纹漏气一定要及时修复防止继续开裂。

腐蚀漏气解决办法：GIS腐蚀漏气主要分盐分腐蚀主要发生在沿海一带，空气中的盐分会长期堆集在GIS的结合部位，对密封造成腐蚀出现渗漏，第二是接触腐蚀，早年间建设的GIS设备与水泥墙的接触部位会受水泥内部腐蚀性离子电化学腐蚀，这种腐蚀往往比较严重，会将整体接触面腐蚀成坑洼状态，整体壁厚会变薄，严重的会出现腐蚀性洞伤，一旦出现漏气量会大幅增加，青岛宇科的GIS修复工程师曾遇到过花生米般大小的孔洞漏气，这种漏气是比较危险的

为应对上述各种漏气，青岛宇科专业研究针对性的堵漏材料已经超过16年，公司发研发的强固材料EG11是一种固化后收缩率小于0.01%高分子材料，其粘接力可媲美同样结合面的焊接强度，常温施工，冬季出可正常使用，对操作环境不挑剔，固化后可适应大范围温差变化不收缩不开裂坚如铸铁，可对GIS法兰漏气，GIS绝缘盆子漏气、GIS焊缝砂眼漏气快速修复不停压。此外公司还有EGO油面修复系列可针对各种漏油部位进行带油粘接修复，EGG修复套装针对GIS局部小漏点可快速修复。EG10系列针对各种金属缺陷进行快速修复。

 青岛宇科新材料有限公司被称为工业的医生，我们可针对设备出现的各种问题制定专属修复方案，每种的修复方式都是独一无二的，签定长期质保合同，为设备保驾护航。