GIS ප්රකාශන නිර්දේශයේ උද්ඝෝෂණා
高压开关设备的模块化
由于每个组件和部件都采取了小型化措施，以及整体的小型化布局，高压开关设备的尺寸一直在不断减小。开关设备组合种类繁多，组合方式灵活，结构非常紧凑。气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）涵盖了大多数高压电器和保护检测装置，将原本独立的电器功能集成到一个实体中。因此，可以说GIS的设计和生产水平代表了气体绝缘金属封闭开关设备的水平。
气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）是一种在20世纪60年代中期出现的新式电气设备。由于它既封闭又模块化，占地面积小，占用空间少，不受外部环境影响，无噪音或无线电干扰，运行安全可靠，维护工作量小，因此得到了显著的发展。自引入以来，它一直在向更高的电压、更大的容量和小型化方向不断发展。通过在印度尼西亚多年的运行经验和持续的设计改进，GIS不仅在高电压和大容量方面有所进步，而且不断创新。
六氟化硫（SF6）气体的基本特性和灭弧原理
近年来，SF6气体作为断路器的灭弧介质得到了迅速发展。SF6气体最初以其绝缘强度是空气的数倍而闻名。它具有极强的灭弧能力，从导电弧向绝缘体的转变速度非常快。因此，在高压断路器中，SF6气体既可以作为灭弧介质，也可以作为绝缘介质。SF6气体最显著的特点如下：
优异的基本特性
纯SF6气体是一种无色、无味、无毒且不可燃的卤素化合物气体。在常温条件下，即20℃和0.1MPa下，其密度是空气的五倍。包括对流效应在内的SF6气体的传热系数是空气的1.6倍。
特定的热化学性质
实验表明，SF6气体的分解温度低于空气，但所需的分解能量更高。因此，SF6气体在分解过程中吸收了大量的能量，对电弧有强烈的冷却作用。SF6气体对自由电子有亲和力。因此，在高温区空间内，实际上只有很小的导电性或根本没有导电性，但其热导率却相当高。SF6气体在相对较低的温度范围内（2000-2500K）快速分解。当SF6气体在电弧罩区域分解时，它从电弧中吸收了大量的热量，赋予SF6气体优异的灭弧能力。在SF6气体中，当电弧电流接近零时，只有非常细的电弧芯具有高温，而其周围区域由非导电层组成。
因此，电流过零后，电弧间隙的介电强度迅速恢复，并超过恢复电压的上升速度。在SF6气体中，即使在非常低的电流水平下，电弧芯也非常细。这是断路器中断中的一个非常理想的特性，因为它满足了电流过零时从良好的导体迅速过渡到绝缘体的要求。正是因为这些特性，即使在中断小电流时，电弧芯也会一直保持连续直到电流达到零，并且仍然可以连续收缩。这防止了强制电流中断，即电流截断，从而减少了切换过电压的发生。
强负电性
负电性是指分子或解离原子形成负离子的趋势。SF6具有很强的吸附电子的能力，称为负电性。SF6及其分解产生的卤素分子和原子强烈吸附电弧中的电子，形成负离子。由于负离子的质量远大于电子，负离子在电场作用下的运动速度比电子慢得多。在电场运动中，负离子容易与正离子重新结合形成中性分子。因此，空间导电性的消失过程极其迅速。这种现象在离子化空间中的效果类似于非常强的冷却能力，导致电弧电流过零附近的空间导电性变化非常迅速。这一特性与电弧形成极细核心的特性相结合，显著缩短了电弧的时间常数。因此，强负电性赋予SF6优异的绝缘性能。
对于灭弧介质的基本要求不仅是高介电强度，更重要的是介电强度的快速恢复速度。还应具备另一个重要特性：当电弧电流过零时，热时间常数非常小。SF6气体作为一种灭弧介质，具有这些特性。它不仅依靠气流压力梯度形成的等熵冷却效应，更主要依赖于SF6气体特有的热化学性质和强负电性，使SF6气体具有特别强的灭弧能力。正因为SF6气体具有优异的灭弧和绝缘性能，且其化学性质稳定且无毒，SF6气体在电力传输和变换、变压器、熔断器和接触器等领域的应用不断扩展。
基于SF6断路器的进一步发展，出现了气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）。GIS将断路器、隔离开关、接地开关、电流和电压互感器、避雷器和连接母线封装在一个金属外壳内，并填充具有优异灭弧和绝缘性能的SF6气体，作为相间和对地的绝缘。由于其封闭和模块化的特性，占地面积小，占用空间少，不受外部环境影响，无噪音或无线电干扰，运行安全可靠，维护工作量小，因此取得了显著的发展。
三相封闭GIS的结构
在三相封闭GIS中，主电路组件的三个相位安装在一个共同接地的外壳内，由环氧树脂浇注绝缘子支撑和绝缘。这种GIS结构紧凑，外壳数量减少，可以显著节省材料。此外，由于密封点数量减少和密封长度缩短，气体泄漏率低。同时，还可以减少运行中的循环电流并简化维护工作。三相封闭GIS整体尺寸较小，组件较少，外壳磨损少，安装周期短。然而，其缺点是内部电场不均匀，相间相互影响，容易发生相间闪络。
三相封闭类型也称为三相同箱型。三相母线通过绝缘子固定在圆筒内，呈三角形排列。GIS的每个功能单元由几个隔室组成。隔室划分不仅要满足正常运行要求，还要能够在内部故障时限制电弧。不同的隔室允许有不同的气体压力。例如，考虑到灭弧效果，隔离开关隔室需要约0.6 MPa的气体压力，而其他隔室的压力相对较低。
高压开关设备智能化的关键技术
智能高压开关设备的技术含量极为广泛。其主要技术包括：
操作智能化：开闭装置运行状态的监测与诊断；
二次控制智能化：采用分布式架构、网络连接技术和综合监控技术实现信号采集—传感器技术，如用于复合电流和电压传感器的Rogowski空心环形线圈、行程传感器和气体密度传感器；
绝缘性能监测：局部放电检测、异常导电检测和微粒检测；
故障诊断与决策系统：通过信号分析进行判断和决策；
电磁兼容性（EMC）：主要是抑制抗干扰耦合路径的干扰，即消除或减弱形成耦合共阻抗的各种因素。方法包括屏蔽、隔离和滤波；
专用微型计算机研发：开发专用集成电路和软件，提高微型计算机的适用性、实时性和操作系统，提高高压开关设备的操作水平和可靠性。
