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环保气体绝缘金属封闭开关设备研究现状及发展动向文章首先对环保气体绝缘金属封闭开关设备中使用的环保气体进行介绍，包括SF6混合气体、干燥空气和氮气及其他SF6替代气体，然后阐述了环保气体绝缘金属封闭开关设备在体积、结构、维护性、安全性和环境适应性等方面的技术特点，并分别介绍不同环保气体开关设备的优缺点；同时，阐述了环保气体绝缘金属封闭开关设备在绝缘及开断能力、温升、环保气体工业化生产等方面的技术难点，最后提出了未来开关设备智能化的发展方向。
标签：环保气体绝缘金属封闭开关设备；干燥空气；氮气；SF6混合气体1 概述气体绝缘金属封闭开关设备是坚强电网中不可或缺的产品，其大量应用于电网配电系统中，直接关系到电网的可靠运行。
为电网运行可靠，提升电网节能、环保水平，国内外对气体绝缘开关设备进行了一系列的研究与生产制造。
气体绝缘开关设备在绝缘介质的使用上，经历了空气绝缘，SF6气体绝缘及环保气体绝缘的发展历程；在灭弧技术的使用上，经历了空气灭弧，SF6灭弧及真空灭弧的过程；在结构形式上经历了敞开式、半封闭及全封闭等阶段。
传统气体绝缘开关设备以空气作为绝缘介质，占地面积较大，并且容易受外部环境的影响，潮湿、脏污等自然条件容易引起设备的故障。
随着上世纪70年代第一台SF6气体绝缘开关设备诞生，由于SF6气体具有较高的介电强度，绝缘性能良好，且化学特性稳定，在大大减小开关设备尺寸的同时，保证了气体绝缘开关设备的可靠运行，因此采用SF6气体作为绝缘媒介或主绝缘媒介的开关设备在国内外得到广泛的应用。
但是SF6气体分解难且为公认的温室气体，其每个分子对温室效应的影响是CO2的23900倍，衰减周期为3200年，对人类的生存环境造成极大的潜在威胁；而且SF6气体作为灭弧介质易产生有害物质，一旦泄露将危及到相关人员的身体健康。
为减少温室效应，防止环境污染，国家发改委编制《中国电网企业温室气体排放核算方法与报告指南》、《气体绝缘金属封闭组合电器SF6减排计量与监测方法学》，要求各电力公司加强对CO2及SF6的排放控制。
1 SF6气体绝缘户外罐式断路器(GCB-T)日本AE帕瓦株式会社拥有“高电压、大功率输配电设备试验室”，是日本短路委员会(TSTC) 成员，TSTC也是国际短路试验联合(STC)的正式成员。
日本AE帕瓦株式会社具有很强的独立开发能力，在高电压，大容量断路器开发方面，取得很大的技术进步。
1.1 断路器开断容量不断增高，断口数量不断减少。
减少断路器断口数量是提高断路器技术水平和提高技术经济指标的最重要措施。
断口数的减少，简化了结构，实现了小型化、轻量化。
降低了设备重量，降低了SF6气体的用量和排放量。
同时也提高了设备运行可靠性。
以550kV断路器为例：日本AE帕瓦株式会社自70年代开发了4断口断路器(见上图1)，经历了10年历程，80年代推出双断口断路器结构，又经历了10年历程，90年代发展为550kV单断口断路器，开断电流达63kA，开断时间达到了2周波，额定电流达4000/6300/8000A。
已有10年以上的运行经验，从而实现了126～550kV单断口断路器系列化。
1.2 550kV GCB结构特点(1)断路器小型化由于采用了单断口结构(见图2)，断路器为卧式布置，重心低，抗震动能力强，并采用液压机构传动，灭弧性能优良。
筒体上有检修孔，可就地更换触头等灭弧室零件等，所以维护检修方便。
与双断口比较重量减轻至70%，零件数减至70%，充气量减至60%。
(2)灭弧室技术进步高电压大容量灭弧室技术包含了日本AE帕瓦株式会社多项研究成果(见图3);采用轴向同步吹气方式，控制了最佳吹弧时机;采用拉瓦尔喷嘴技术，控制气体流量; 新式喷嘴设计，避免了瞬时压力降低;阶段式静触头设计，降低了熄弧时电场强度; 使用高耐弧材料喷嘴，延长了电气寿命;综合以上技术使压气效果获得最佳值，开断瞬间恢复电压特性大为提高。
(3)采用液压操动机构分相操动，可靠性高，已分别通过机械寿命M1级和M2级试验，机械寿命达10000次，提高了可靠性和耐久性。
六氟化硫电气设备及其绝缘技术引言部分的内容如下：1. 引言1.1 概述六氟化硫电气设备作为一种新型的高压电气设备，具有独特的绝缘性能和广泛的应用前景。
其在能源行业中的应用越来越广泛，并为电力输配系统提供了更可靠、高效和安全的解决方案。
本文旨在对六氟化硫电气设备及其绝缘技术进行全面深入的研究与探讨，以期进一步推动该领域的发展。
1.2 文章结构本文共分为五个主要部分。
首先，我们将介绍六氟化硫电气设备的基本原理和特点，包括其定义、分类、工作原理以及主要特点和优势。
接着，我们将回顾六氟化硫绝缘技术的历史发展，并探讨其在不同领域中的应用情况。
然后，我们会通过具体案例分析阐述六氟化硫电气设备在能源行业中的应用，并总结相关经验与教训。
最后，在结论部分，我们将展望六氟化硫电气设备未来的发展前景，并探讨其绝缘技术的优势和局限性，提出对该领域的建议和展望。
1.3 目的本文的主要目的是全面了解和探索六氟化硫电气设备及其绝缘技术。
通过对其基本原理、工作特点以及应用案例进行研究和分析，我们旨在为读者提供关于六氟化硫电气设备的详尽知识，并深入探讨该技术在能源行业中的应用前景与发展趋势。
同时，我们还将对六氟化硫电气设备的优势和局限性进行评估，并提出相关建议，以促进该领域更好地推动技术创新和应用实践。
2. 六氟化硫电气设备的基本原理和特点:2.1 六氟化硫电气设备的定义和分类六氟化硫电气设备是一种采用六氟化硫作为绝缘介质的高压电力设备。
根据其用途和结构，可以分为六氟化硫断路器、六氟化硫隔离开关、六氟化硫电缆等多种类型。
2.2 六氟化硫电气设备的工作原理六氟化硫电气设备通过将六氟化硫注入高压容器中，形成亚稳态的六挠态（SF6）。
当发生故障或需要断开回路时，通过引入弧道，产生一个低阻抗的击穿路径，从而使六挠态内部发生弧光放电并瞬间将击穿口周围介质转变为导体。
随后，在极短的时间内提供大量能量以维持电流流程，并在合适的时机自动断开故障串联部分，实现绝缘状态。
SF6气体绝缘开关设备在电力系统中的应用SF6气体绝缘开关设备是一种高压电器设备，广泛应用于电力系统中。
它具有高的绝缘强度、可靠性和稳定性，被广泛应用于电力系统的保护、控制和配电中心等领域。
一、SF6气体绝缘开关设备的优点1、高的绝缘强度SF6气体绝缘开关设备在高压电场中的介电强度为2.5倍的空气，因此具有很高的绝缘强度，可有效防止电击事故的发生。
2、可靠性高SF6气体绝缘开关设备的断路器采用真空负荷开关，具有快速断电和低损耗的特点，在满足安全要求的前提下，大大提高了设备的可靠性。
3、运行稳定SF6气体绝缘开关设备具有优异的稳定性，它在低温、高温和震动等恶劣环境下仍可正常运行，这一点对于电力系统的长期稳定运行十分重要。
4、易于维护SF6气体绝缘开关设备设计合理、紧凑，易于操作和维护，可实现远程监控和控制，便于对设备进行保养、维修和更换。
二、1、保护SF6气体绝缘开关设备广泛应用于电力系统的保护领域，可用于高压变电站的保护、配电柜的保护以及电力设备的保护等。
2、控制SF6气体绝缘开关设备可用于控制电力系统的运行，它能够控制和分配电力负载，以保持整个电力系统的平衡和稳定。
3、配电中心SF6气体绝缘开关设备可作为配电中心的主要设备，它能够分配和控制电力负载，使得电力系统的供电能力更为优化和高效。
4、电力监测SF6气体绝缘开关设备可实现电力监测和测量，以便及时了解电力系统的运行情况和运行负荷，从而采取相应的措施，保持电力系统的稳定运行。
三、SF6气体绝缘开关设备的未来展望SF6气体绝缘开关设备在电力系统中具有不可替代的作用，随着我国电力工业的不断发展，SF6气体绝缘开关设备的应用范围将会不断扩大。
未来，SF6气体绝缘开关设备将更加智能化、网络化和安全化，为电力系统的稳定运行做出更大的贡献。
总的来说，SF6气体绝缘开关设备在电力系统中的应用前景十分广阔，它具有高的绝缘强度、可靠性和稳定性等优点，被广泛应用于电力系统的保护、控制和配电中心等领域。
组合式SF6气体绝缘变电设备的应用探讨【关键词】城市电网；组合式sf6气体绝缘变电设备；应用1 组合式sf6气体绝缘变电设备的概况1.1 组合式sf6气体绝缘变电设备的结构组成组合式sf6气体绝缘变电设备的整体构造可以分为两个部分，即sf6气体绝缘金属封闭组合电器与sf6气体绝缘变压器。
其设计理念是按照标准模块化设计，利用积木式的结构，在遵循设备中各个元件的功能之外，尽可能的减少模块的数量，同时还进一步缩小后期检查与维修故障的范围。
sf6气体绝缘金属封闭组合电器结构组成是将断路器、隔离开关、接地开关、封闭母线、电压互感器、电流互感器、避雷器等设备组装在金属壳体内，利用环氧树脂（盆式）绝缘子作为支撑，内充一定压力的sf6气体作为绝缘和灭弧介质，并将其作为绝缘导体的一种设备，此外还有伸缩节、电气二次汇控柜等其它附属设备。
sf6气体绝缘变压器是采用sf6气体来代替绝缘油，将其作为绝缘和散热介质的一种电力变压器，不仅能消除油污染和火灾隐患，还具有体积小、重量轻、噪声小、安装与运行维护方便等优点。
根据容量的不同，其冷却方式有两种，即可分为液体冷却和气体冷却。
这两个部分都是极好的绝缘设备，通过联接母线而取代传统的龙门架、架空线等而成为一个紧凑可靠的统一体，运行性能良好。
因此组合式sf6气体绝缘变电设备和目前国内正在使用变电设备来说，其具有使变电站更加安全、可靠，尤其在现在建设用地紧缺的情况下更显其紧凑、占地面积小的独到优势。
1.2 组合式sf6气体绝缘变电设备的构造特点1.2.1 环境适应性强由于组合式sf6气体绝缘变电设备一般都采用三相共箱母线金属外壳密封式结构，因此具有较强的emc性能；同时sf6气体为声阻抗高的气体，使得整个设备噪音小，能够抵抗外界的电磁干扰和噪音污染；由于整个设备没有外露带电部分，就能够降低触电事故的发生率，提高安全运行的可能性，从而保障安全供电。
1.2.2 事故预防性良好具有无色、无臭、无毒、无腐蚀性、不燃等优点的sf6气体可以最大限度降低组合式sf6气体绝缘变电设备发生火灾的可能性，即使发生了火灾，由于设备高度的运行稳定性，也不易发生爆炸等事故，因此也就不会对周围的环境和居民的生命财产安全造成危害，特别符合城市人口稠密地区的变电设备要求。
气体绝缘开关设备的技术研究与应用引言气体绝缘开关设备是一种常见且重要的电力设备，广泛应用于各个领域，如发电厂、变电站、工厂等。
本文旨在对气体绝缘开关设备的技术研究与应用进行探讨，介绍其工作原理、主要组成部分和应用范围，以及面临的挑战和未来发展方向。
1. 气体绝缘开关设备的工作原理气体绝缘开关设备是一种利用高绝缘性气体作为绝缘介质的开关设备。
其工作原理是通过切断电流通路，实现对电路的控制和保护。
气体绝缘开关设备通过充填与压缩的高绝缘性气体（如SF6）作为绝缘介质，在高压下工作，能够有效隔离开关设备的金属触头，提供良好的绝缘效果。
2. 气体绝缘开关设备的主要组成部分气体绝缘开关设备主要由绝缘容器、断路器、传感器、控制电路等组成。
绝缘容器起到包裹和绝缘的作用，能够承受高压电力设备的工作环境。
断路器是气体绝缘开关设备的核心部件，负责切断电路。
传感器用于监测电流、电压等信号，对断路器进行控制。
控制电路则负责对气体绝缘开关设备的操作和保护。
3. 气体绝缘开关设备的应用范围气体绝缘开关设备广泛应用于电力系统中，可用于各种电气设备的控制和保护。
在发电厂中，气体绝缘开关设备扮演着电压变换和电流分配的重要角色。
在变电站中，气体绝缘开关设备用于保护和控制变电设备。
在工厂中，气体绝缘开关设备常用于对电动机和输电线路的控制。
此外，气体绝缘开关设备还广泛应用于城市电网和新能源发电系统等领域。
4. 气体绝缘开关设备面临的挑战虽然气体绝缘开关设备具有良好的绝缘性能和操作稳定性，但也面临一些挑战。
首先，由于气体绝缘开关设备需要大量的高绝缘气体，对环境造成一定的污染和资源浪费。
其次，气体绝缘开关设备在运行过程中存在一定的噪声和振动，给工作环境和设备带来一定的影响。
此外，气体绝缘开关设备需要定期维护和保养，增加了维护成本和工作负担。
5. 气体绝缘开关设备的未来发展方向为了满足环保和可持续发展的要求，气体绝缘开关设备正朝着更加环保和高效的方向发展。
气体绝缘金属封闭开关设备的智能化设计气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）的智能化设计在现代电力系统中扮演着至关重要的角色。
随着科技的发展，智能化设计已成为提高设备效率、可靠性和安全性的必然趋势。
本文将探讨GIS智能化设计的关键方面，包括感知技术、数据处理、远程监控和故障诊断等内容。
感知技术在GIS智能化设计中具有重要意义。
传感器的应用使得设备能够实时监测电流、电压、温度等参数，从而及时发现异常情况并采取相应措施。
例如，温度传感器可用于监测设备的工作温度，一旦温度异常，系统便可发出警报并自动切断电源，以避免设备损坏或事故发生。
数据处理是GIS智能化设计中的另一个关键环节。
通过采集传感器所得数据，并借助数据处理技术，可以实现对设备状态的实时监测和分析。
这些数据可以用于优化设备运行策略、预测设备寿命、提高能源利用率等方面。
同时，人工智能和机器学习等技术的应用，也为数据处理提供了更多可能性，使得系统能够不断优化自身性能。
远程监控是GIS智能化设计的一项重要功能。
通过网络连接，运维人员可以远程监测设备运行状态，并进行实时干预。
这种远程监控不仅提高了设备的可靠性，还降低了运维成本和人员的工作强度。
例如，当设备发生故障时，系统可以自动向运维人员发送警报，并提供详细的故障信息，以便他们及时采取措施解决问题。
故障诊断是GIS智能化设计中的关键环节之一。
利用先进的诊断算法和模型，系统能够准确地识别设备的故障类型和位置，并给出相应的处理建议。
这大大缩短了故障排除的时间，提高了设备的可用性和可维护性。
同时，通过对历史故障数据的分析，系统还可以发现潜在的问题，并提出相应的改进措施，以进一步提高设备的性能和可靠性。
综上所述，气体绝缘金属封闭开关设备的智能化设计是提高电力系统运行效率和安全性的重要手段。
通过感知技术、数据处理、远程监控和故障诊断等关键技术的应用，可以实现设备的智能化运行和管理，从而为电力系统的稳定运行和可持续发展提供有力支撑。
气体绝缘开关设备的智能维护系统设计在当今电力系统中，气体绝缘开关设备扮演着至关重要的角色。
为了确保其高效、稳定地运行，智能维护系统的设计变得尤为关键。
本文将探讨气体绝缘开关设备智能维护系统的设计原则、关键技术以及应用前景。
一、设计原则1. 效率优先：智能维护系统的设计应着眼于提高维护效率，减少人力和时间成本。
因此，系统应具备快速、准确地诊断问题的能力，以便及时采取措施。
2. 数据驱动：充分利用传感器、监测装置等设备采集的数据，通过数据分析和算法优化，实现对设备状态的精准监测和预测，为维护决策提供可靠依据。
3. 开放性和可扩展性：考虑到电力系统的复杂性和多样性，智能维护系统应具备开放式架构，支持多种设备类型和厂家的接入，并具备良好的可扩展性，以适应未来系统的升级和扩展需求。
二、关键技术1. 数据采集与传输技术：采用先进的传感器技术，实现对设备运行状态、温度、湿度等关键参数的实时监测，并通过高效可靠的数据传输手段将数据传输至监控中心。
2. 数据分析与算法优化：借助人工智能、大数据等技术，对采集到的海量数据进行分析和挖掘，发现设备异常行为的规律，建立预测模型，实现对设备故障的提前预警和智能诊断。
3. 远程控制与自动化技术：通过远程监控平台，实现对设备的远程控制和操作，包括远程开关、参数调整等功能，同时借助自动化技术，实现对设备的自动化维护和修复。
三、应用前景智能维护系统的设计与应用将为气体绝缘开关设备的运行管理带来革命性变革。
未来，随着人工智能、物联网等技术的不断发展，智能维护系统将更加智能化、自动化，为电力系统的安全稳定运行提供强有力的支持。
总之，气体绝缘开关设备的智能维护系统设计旨在提高设备维护效率、降低运行成本，以及提升电力系统的可靠性和安全性，具有重要的实用价值和应用前景。
摘要：综述了SF6气体绝缘的金属封闭式组合电器（GIS）和户外紧凑型组合式开关设备（例如PASS）等SF6气体绝缘开关装置的发展情况，指出小型化和智能化是发展的趋势。
关键词：六氟化硫；开关装置；小型化；人工智能SF6气体具有耐电强度高、灭弧能力强、通常无液化问题和化学稳定性好等优点，是迄今为止最理想的绝缘和灭弧介质［1］，在开关装置领域中得到了广泛的应用。
目前SF6气体绝缘开关装置主要包括SF6气体绝缘的金属封闭式组合电器（GIS）和户外紧凑型组合式开关设备（例如PASS）。
随着电力工业的不断发展和高新技术的应用，国际上几大开关装置制造公司的SF6气体绝缘开关装置的设计制造水平不断提高。
小型化和智能化是SF6气体绝缘开关装置的发展趋势。
以下分别介绍GIS和户外紧凑型组合式开关设备的情况。
1 小型化的意义随着城市用电量的急增，252、550 kV变电站已进入市区或者城郊，在现代城市地区征地费用较高和征地困难的条件下，使用小型化GIS可以减小占地面积，大大降低投资成本。
与传统GIS相比，小型化GIS结构更为简单，使用的零部件数大为减少，因此价格较传统的GIS有明显的下降，在相同技术参数配置的情况下，其价格一般是传统GIS的70 %～80 %。
目前限制GIS广泛使用的因素主要是其设备成本过高。
因此，从经济角度上讲，GIS的小型化可以促进GIS的进一步推广使用。
与传统GIS相比，小型化GIS安装更为灵活，能够满足一些城市内特殊布置的要求，为变电站的布置和周围环境的协调性创造更好的条件。
更重要的是，GIS 的小型化有利于环保，由于SF6气体是一种温室效应气体，被列为需全球管制使用的6种气体之一。
因此如何减少电力设备中SF6气体的使用量是人们非常关心的问题。
GIS的小型化可以减少SF6气体的用量，而且由于小型化GIS的密封部位和部件的数目比普通GIS要少得多，可以减少SF6气体的泄漏，所以小型化是目前减少SF6的排放，保护环境的一个比较好的解决方案。
总之，无论从经济角度，还是从安装的灵活性，亦或是从环保角度考虑，小型化都应该成为GIS发展的一个趋势。
2 实现小型化的主要途径GIS的小型化不仅是简单地缩小尺寸，还包括合理地简化元件和布置，提高运行的可靠性。
实现小型化的途径主要有3个：（1）减少断路器的断口数。
早期的SF6断路器单元断口电压水平为126 kV，目前断路器制造技术发展很快，国外一些大的开关装置制造公司已经做到单元断口电压为550 kV 和800 kV的水平。
目前国内也有生产厂家已经研制成功550 kV单断口断路器。
与双断口断路器相比，相同技术参数的单断口断路器的技术经济性能的提高十分可观。
以国内生产的363（420） kV级SF6罐式断路器为例［2］，比较双断口断路器和单断口断路器（如图1所示），可以看出，无论是罐体长度、气室容积，还是质量，亦或是零部件数量，单断口断路器均优于双断口断路器。
将单断口SF6断路器用于GIS中，可使结构布置简化，占地面积和零部件数大为减少，从而实现GIS的小型化。
以2组主接线及技术参数完全相同，分别使用单断口SF6罐式断路器和双断口SF6罐式断路器的双母线典型间隔作比较，前者的体积仅为后者的56%。
图1 某363（420）kV双断口断路器与 单断口断路器比较1-罐体长度；2-气室容积；3-质量；4-零部件数量（2）三相共筒化。
三相共筒化结构与分相布置结构相比，一般可减少占地面积的40%以上，还可以节省材料、减少密封部位和部件数目，减少SF6气体的泄漏，提高产品的可靠性能。
此外，还可以减少外壳涡流损耗和现场安装维修工作量。
目前日本的产品已经做到363 kV GIS全三相共筒式结构和550 kV GIS母线三相共筒式结构，同时正在探索发展550 kV全三相共筒式GIS。
世界各大开关设备制造公司都在发展三相共筒化结构。
170 kV以下的电压等级的GIS产品几乎全是三相共筒化结构。
（3）采用小型元件。
采用小型元件替代传统GIS中的元件可以使GIS内布置更为紧凑，大大减小GIS的体积，实现GIS的小型化。
例如，日本三菱公司开发了一种GIS用新型氧化物避雷器［3］，它采用一种新型的ZnO 阀片，通过用新的添加剂减小ZnO颗粒的大小。
图2所示为该ZnO阀片与常规ZnO阀片的伏安特性的比较，可以看出，在厚度相同的情况下，新型阀片耐受电压约为常规阀片的2倍，从而使串联阀片数减半。
该新型避雷器的体积为传统避雷器体积的40%～60%，更重要的是使避雷器的残压下降，从而使被保护设备的雷电冲击耐受水平（LIWL）下降，减小GIS的绝缘尺寸，实现GIS的进一步小型化。
此外，日本日立公司也将一种使用高电位梯度（400V/mm）阀片的ZnO避雷器用于GIS中［4］，降低了被保护设备的LIWL，减小了GIS的尺寸。
图3所示为安装常规阀片和安装高电位梯度阀片的22 kV GIS内部避雷器的结构比较，从图中可以看出，新式避雷器的高度仅为传统避雷器的53.2%。
图4所示为安装常规避雷器和安装新型避雷器的66～77 kV GIS结构比较，可以看出，安装新型避雷器的GIS体积明显减小，布置更加紧凑。
又如，采用光电式电压/电流传感器替代传统电磁式互感器。
在GIS中可以使用基于Faraday效应的光电式电流传感器(OCT)和基于Pockels效应的电压传感器(OPT)。
它们的体积比传统电磁式互感器小得多，可以消除测量时的电磁干扰，而且光纤绝缘可靠性好。
光电式传感器的输出稳定性很好，其输出特性曲线如图5所示［5］。
从图中可以看出光电式传感器的输出变化率在±1%以内。
OPT的安装空间只相当于传统电压互感器的1/3，OCT的安装空间则只有传统电流互感器的1/24。
因此，使用光电式传感器是实现GIS小型化的途径之一。
图2 新型ZnO阀片与常规ZnO阀片的伏安特性比较（厚度相同）1-新型ZnO阀片；2-常规ZnO阀片图3 22 kV GIS内部避雷器的结构比较(a)常规ZnO阀片；(b)新型ZnO阀片图4 采用不同类型避雷器的66～77 kV GIS结构比较(a)常规避雷器；(b)新型避雷器图5 光电式传感器输出特性曲线（a）光电式电流传感器（I＝1200A）；（b）光电式电压传感器3 GIS的智能化GIS的智能化主要指的是二次监控系统的智能化。
传统GIS的二次监控系统是由众多的电磁式继电器、多触点辅助开关、行程开关及压力开关等元件组成，可靠性较差。
GIS的维护也因产品的运行状况不明而只能采用传统方式。
采用二次监控智能化系统可以解决以上问题。
二次监控智能化系统主要包括［6］：①电压电流传感器；②断路器执行机构；③气体密度测量传感器；④隔离开关和接地开关执行机构；⑤其他物理现象传感器，如电弧、局放、温度和长度变化等。
与传统GIS二次监控方式相比，智能化的二次监控方式的特点是：（1）采用高可靠性、长寿命的信息传感器。
近年来，Rogowski线圈被用作电流传感器。
它是空心环状线圈，在测量范围内没有磁饱和问题，测量电流范围宽，频带响应范围宽，信号无畸变，结构简单，体积较传统电流互感器小得多。
（2）采用微机数据处理系统处理数据。
微机数据处理系统安装在GIS内部，体积较小，但是功能非常强大，可以对采集所得的数据进行A/D转换、算术和逻辑运算以及记录等操作，实时性好，准确可靠。
（3）按状态维修。
分析微机数据处理系统处理好的数据，根据运行经验和动作规则，决定是否需要检修，从而可以最大限度地减少GIS维护工作量，提高GIS的寿命。
目前监控系统主要可以完成对GIS的绝缘性能、机械性能和电气性能等3个方面的监控工作，并且采用了一些较新的技术，如红外技术和超声波技术等。
4 户外紧凑型组合式开关设备户外紧凑型组合式开关设备与GIS的主要区别是采用高度集成化的高压元件，可以做成模块，既有SF6气体绝缘模块，又有空气绝缘模块。
这类开关设备的主要优点是：（1）相对敞开式开关设备而言，可以大大节省占地面积，有时可使占地面积降至60%。
（2）与GIS相比，大大节省费用。
户外紧凑型组合式开关设备的发展趋势也是小型化和智能化。
目前这类产品的代表主要是ABB公司生产的插接式开关系统（PASS）。
本文主要以PASS为例介绍户外紧凑型组合式开关设备。
ABB公司开发的插接式开关系统（plug and switch system，PASS）具有金属外壳，内装有断路器、隔离开关、接地开关和电压/电流传感器。
绝缘介质为SF6气体，其结构如图6所示［7］。
图6 PASS系统结构图1-组合式电压/电流传感器；2-断路器；3-组合式隔离开关/接地开关；4-间隔控制单元；5-主保护；6-后备保护； 7-光纤母线PASS的主要特点包括：（1）采用了先进的组合式电压/电流传感器技术和组合式隔离开关/接地开关技术，使设备更加紧凑，体积更加小型化。
（2）在测量、控制、保护系统中，采用了计算机技术、数字化技术、光纤通信技术，支持数字式继电器，继电保护系统引入了微机处理和分段监控保护，实现了二次监控系统的智能化。
（3）采用了预安装技术，整套设备在出厂前安装、调试完毕。
设备运抵现场后，一个PASS间隔在数小时内即可安装完毕，实现了“即插即用”的功能。
（4）每一PASS间隔配置一台就地控制柜，内设控制及保护单元，即将二次技术集成化。
相同技术参数的PASS和GIS相比，PASS使用SF6气体的量要少于GIS，因此，从环保的角度上讲，PASS比GIS更具有优越性。
图7［7］对PASS间隔与传统敞开式变电站的接线进行了比较。
可以看出，PASS在间隔的线路侧省去了一组隔离开关和接地开关。
这是因为，线路侧的隔离开关和接地开关主要是为了检修而安装的，由于PASS间隔安全可靠，长期工作稳定性是传统敞开式变电站的5～10倍。
因此可以省去线路侧的隔离开关和接地开关。
图7 PASS间隔与传统敞开式 变电站接线比较（a）PASS间隔；（b）传统敞开式变电站目前PASS被广泛地应用于变电站的新建、改造和扩建工程。
国外许多大的制造公司对户外紧凑型开关设备非常重视，相继开发出很多产品，如日本三菱公司生产的MITS，ABB公司的CAIS和COMPACT等，目前正在向着更加小型化和智能化的方向努力。
5 结束语GIS和户外紧凑型组合式开关设备的未来发展趋势主要是小型化和智能化。
户外紧凑型组合式开关设备具有可靠性高，方便灵活的特点，将是未来新建、改造和扩建变电站的首选。
总之，未来的SF6气体绝缘开关装置的发展将更加重视环保问题，减少SF6气体的使用和泄漏率，在二次监控系统中采用高新技术，提高装置的灵活性和适应性，加快小型化和智能化的进程。
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