随着技术的进步，工艺的完善，环保气体绝缘环网柜已成为市场的主流。主要是干燥空气作为绝缘介质，隔离、接地三工位开关+真空断路器方案已经非常成熟。
采用母线侧隔离接地开关，彻底的解决了接地开关在环保气体中关合困难的问题，母线接地开关通过真空断路器作为关合设备，接地开关无需具备快速的关合速度来满足关合短路电流，减少预计穿烧蚀的问题。接地开关可以做成和隔离开关一样的，无需过死点快速合闸机构，不论是扭簧机构，还是拉簧机构，结构大大简化。
真空断路器具备接地合闸时避免意外分闸的联锁，机械或电气联锁，保证维修状态时一直处于可靠接地状态，保证人身安全。
开关组件安装在密闭的干燥空气绝缘的IP67防护等级的气箱内部，采用微正压气体，一般0,02MPa，气体的含水率要求较高，相比于SF6作为灭弧介质小于150PPM来说，含水率要求还要高，有的甚至达到5PPM，采用工业化生产的高纯度的氧气和氮气按照21%、79%的气体混合，和自然状态的空气组成成分接近一致，因此颞部高压开关单元及其组成部件和空气绝缘开关设备开关基本一致。由于SF6绝缘强度是空气的3倍，空气绝缘开关柜的要求可以作为干燥空气绝缘的环保气体开关柜内部一次元件的基本要求。
首先是空气净距要求，按照IEC60071标准，空气中电气净距的要求与开关设备的冲击耐受电压关联，不论额定电压高低或工频电压高低。
IEC60071绝缘配合 第1部分: 定义、原则和规则 表A.1规定了空气中的电气净距，因此带电裸导体之间及对地需要满足该标准，即对于额定电压17.5kV开关设备的雷电冲击电压95kV，最小空气间隙是160mm，对于相间及相对地都适用。IEC 60071 附录A的表1，额定雷电冲击耐受电压和最小空气距离之间的关系（海拔1000m），见下表。
IEC 60071 附录A的表1 额定雷电冲击耐受电压和最小空气距离之间的关系（海拔1000m）
IEC60071定义的空气绝缘距离是在不均匀电场情况下的最小间隙，想要进一步缩小环保气体绝缘开关柜尺寸，合理的优化导电回路和电极形状，均匀电场可以起到事半功倍的效果，均匀电场情况下，95kV 的电气间隙可由160mm降低到100mm，可大幅提高开关柜耐受冲击电压的能力，提高安全系数，又可以减少尺寸，节省材料实现成本优化。
当然环保气体绝缘环网柜基本上都是采用纵向布置机构，因此只是会加大深度尺寸，如相间距150mm，采用25mm铜棒，电气间隙是可以满足空气净距要求的。
对于爬电距离。关于爬距，按照IEC62271-304 《高压开关装置和控制设备.第304部分:额定电压高于1kV小于等于52kV的室内封闭式开关装置和控制设备恶劣气候条件下用的设计等级》中定义了使用条件有0(C0P0)、1(CLP0)、2(CHP0)三种等级，开关柜凝露按有无凝露，偶尔发生凝露和经常凝露三种；而对于污染等级，室内开关设备只有极轻污染等级。IEC 62271-1 《高压开关设备和控制设备.第1部分:交流开关设备和控制设备的一般规范》标准有根据污秽推荐的最小标称统一爬电比距，如下表所示。
污染等级确定的最小标称统一爬电比距
对于环保气体环网柜，完全密封在气箱内部，不受环境影响，属于极轻污秽等级，统一爬电比距是22mm/kV，对于IEC 12kV开关柜的绝缘件的爬电距离计算值为：相间为 22x12=264mm，因此无需过度的加大爬距即可以满足沿面绝缘的要求。
特别是对于真空灭弧室的外表面绝缘，很多环保气体开关柜灭弧室采用绝缘磁壳外表面加硅橡胶、或灭弧室固封、或磁壳加伞裙等特殊设计，如果沿外表面距离大于160mm，其实是没有必要的再增加外部绝缘的，过多的爬距会造成局部电场集中，引发尖端放电。很多国外的空气绝缘开关柜绝缘子、真空灭弧室均不采用伞裙增加爬距依然可以通过额定电压15kV，工频耐受电压38kV 1min， 95kV冲击耐受电压的要求，而且使用寿命长达50年依然可靠运行。
来源：会说电气
