近日，中国电气装备所属许继电气自主研发的40.5千伏4000安大容量气体绝缘开关设备一次性通过型式试验，标志着该产品研制成功，填补了中压开关行业在40.5千伏4000安等级下气体绝缘开关设备的空白，集团公司成为行业唯一具备40.5千伏4000安充气柜设计制造能力的厂家。产品的各项性能指标均满足标准要求，产品柜宽仅900mm、满足1.1×4000A温升，达到行业领先水平。它的研制成功为大容量新能源并网提供了设备基础，助力“双碳”战略推进落实。

　　相比40.5千伏3150安气体绝缘开关设备，该产品额定发热功率增加60%（额定电流从3150安增加到4000安），这对于产品的热设计提出了更高的挑战。在不增大气箱体积的情况下，增大导体的散热体积与维持绝缘距离之间存在着相互制约的关系。因此，在限定的体积内解决内部的绝缘和温升问题，成为本次项目的关键点和难点。针对这些挑战，许继电气进行了全面的优化和创新。

　　项目组对产品内部电场进行了全面优化，并采用了散热—绝缘一体化设计，不仅提升了产品的内部载流能力，同时针对绝缘薄弱点采用了屏蔽均压优化技术，显著提升了产品的绝缘性能，确保绝缘可靠不放电。

　　为解决温升问题，项目组联合主被动散热技术，深入研究电阻控制、辐射、对流强化散热及相变散热技术。通过仿真分析和实验验证，设计出散热、绝缘兼具的组装式极柱，载流能力较之前的40.5千伏3150安设备提升了27%（即从3150安提升到4000安）。针对关键温升点，设计了快速传热组件，有效突破了气室内部传热的限制，使得产品在额定电流运行时，仅凭自然风冷就能满足温升要求，大大提高了产品的可靠性和经济效益。

　　当电流超过额定值时，设备采用强迫冷却技术，在满足整柜防护等级的前提下，通过构建气箱外壁与框架之间的冷却风道，显著提升了气箱向外部环境的传热速率，成功解决了在1.1倍额定电流（即4400安）下的温升问题，确保了设备在超负荷运行时的稳定性和安全性。

　　随着光伏、风电等绿色清洁能源装机规模的不断扩大，新能源及工业领域对40.5千伏大容量气体绝缘开关设备的需求日益迫切。许继电气新研制的4000安气体绝缘开关设备负载容量可达240兆瓦，对于480兆瓦以下的新能源站，仅需采用2段母线即可满足要求，大大简化了升压站的一次电气布局，减少了设备数量，从而降低了建设和运维成本，为新能源升压站提供了更加高效的解决方案。

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