室内GIS装置通常涉及穿墙安装,除非是电缆进出连接的情况。大多数情况下,主母线或分支母线从室内穿过墙壁延伸到室外侧,并通过瓷质或复合绝缘子与架空线路连接。然而,墙壁开口与GIS母线外壳之间的间隙容易发生水和空气泄漏,因此通常需要密封。本文讨论了为什么不允许使用水泥基密封材料。
中国南方电网2015年版的反事故措施明确禁止使用水泥密封GIS母线穿墙部分。

这一禁令的主要原因是水泥中的碱性成分与GIS外壳使用的铝合金之间可能发生化学反应。当湿(未硬化)水泥或被雨水浸泡的水泥接触到铝表面时,可能会发生腐蚀,从而导致气体泄漏。需要注意的是,这种反应仅在水泥潮湿时发生—一旦完全硬化,风险会显著降低。然而,在施工阶段这个问题需要特别注意。
当水泥颗粒与水接触时,表面开始层层水化。主要的水化产物包括:硅酸钙水合物(C-S-H)凝胶、铁酸钙水合物凝胶、氢氧化钙(Ca(OH)₂)、铝酸钙水合物和钙矾石。其中,氢氧化钙和铝酸钙水合物等碱性物质可以与铝合金发生反应,导致GIS外壳受损。

除了水泥之外,还可以在穿墙点使用其他密封材料,如石棉板或防水密封剂。然而,石棉板通常含有水泥成分,而选择不当的密封剂—尤其是碱性类型的—同样可能腐蚀铝合金外壳,导致气体泄漏的风险。
虽然铝合金在空气中自然具有耐腐蚀性,但还存在另一种可能的腐蚀机制:水泥可能会首先破坏外壳表面的保护漆层,因为漆层比铝合金更不耐腐蚀。一旦涂层受损,下面的金属就会变得脆弱。在建筑行业中,这就是为什么在涂覆水泥之前通常会先涂上底漆或腻子层的原因。
这就解释了为什么禁止使用水泥密封穿墙GIS母线。