解超 许猛

摘 要：  GIS设备内部电弧故障是在短路电流条件下，故障电弧在GIS金属壳体内剧烈燃烧并伴随各种危害性现象，如局部过热、烧穿壳体等，将严重损害GIS设备，甚至危及人身安全。本文通过计算某电压等级GIS母线因内部故障电弧引起的壳体内部压力变化及其烧穿时间，并通过试验验证，分析该母线的设计合理性。

关键词：  GIS;内部电弧故障;烧穿;压力释放

【中图分类号】TM591     【文献标识码】A     【文章编号】1674-3733（2020）06-0129-02

1 引言

气体绝缘金属封闭开关设备简称GIS，其母线等封装在金属外壳内，壳体内充一定的SF6气体作为绝缘介质。内部电弧故障是在短路电流条件下，故障电弧在GIS金属壳体内剧烈燃烧并产生大量热量。产生的热量将加热壳体内的SF6气体，使壳体内的压力迅速抬升，需采取一定措施将压力释放，否则壳体存在爆炸风险，损害 GIS设备甚至危及人身安全。另外，故障电弧将对壳体内表面进行烧蚀，最终将壳体烧穿。因此，在设计GIS设备时，需考虑内部电弧故障引起的壳体内部压力变化及其烧穿时间。

本文以某电压等级GIS母线为例，对其内部电弧故障进行计算分析，并通过试验验证其设计的合理性。

2 某电压等级GIS母线试品简介

某电压等级GIS母线试品为直线型母线，长度4米，使用特定工装封闭并连接于外部试验电源，其手孔上设有压力释放装置，如图1所示：

该母线试品的相关参数见表1：

3 相关判定依据

GB 7674-2008 额定电压72.5kV及以上气体绝缘金属封闭开关设备中规定，为考核试品性能，燃弧期间施加的电流应相应于额定短时耐受电流，对照表1可知额定短时耐受电流为50kA，并给出了故障电弧持续时间内试品合格的判定依据，如满足该判定依据，则认为该母线设计合理，具体要求见表2。……