中壓開(kāi)關(guān)柜的絕緣主要有空氣絕緣（AIS）和氣體絕緣（GIS）?？諝饨^緣的應(yīng)用歷史悠久，且技術(shù)已經(jīng)非常成熟，但空氣絕緣的開(kāi)關(guān)柜體積較大，且易受環(huán)境影響，不穩(wěn)定因素較多；氣體絕緣當(dāng)前主要是SF6氣體，也有一部分SF6與N2或CO2的混合氣體（基本處于試驗(yàn)階段，未能大規(guī)模應(yīng)用）。SF6氣體化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，具有優(yōu)異的絕緣和滅弧性能，在電力設(shè)備中應(yīng)用十分廣泛，SF6氣體絕緣開(kāi)關(guān)柜的體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，不受外界環(huán)境因素的影響，適應(yīng)性極強(qiáng)。
     但是，SF6氣體是國(guó)際公認(rèn)六種溫室氣體之一，SF6氣體一個(gè)分子對(duì)溫室效應(yīng)的影響為CO2分子的25000倍，同時(shí)，排放在大氣中的SF6氣體壽命約為3400年，它對(duì)環(huán)境的影響不容小視，因此，從環(huán)境保護(hù)的角度，應(yīng)當(dāng)少用或不用SF6氣體；從國(guó)際義務(wù)的看，《聯(lián)合國(guó)氣候變化公約》和《京都議定書(shū)》對(duì)溫室氣體排放均有明確的限制要求和減排目標(biāo)，我國(guó)作為簽約國(guó)，在減少溫室氣體排放方面所面臨的國(guó)際壓力越來(lái)越大，SF6氣體的使用會(huì)受到越來(lái)越多的限制，逐步減少并最終停止使用SF6氣體是國(guó)際社會(huì)的共識(shí)。
     國(guó)內(nèi)外的科技人員在尋找合適的絕緣材料方面付出了辛勤的勞動(dòng)，做了大量的試驗(yàn)，如將CO2或氮?dú)馀cSF6混合使用，以減少SF6氣體的用量，雖取得了一定的進(jìn)展，但效果還不盡如意。但迄今為止，大家尚未找到比SF6氣體性能更好的氣體和混合氣體。由于近幾年對(duì)絕緣材料研究取得很大的成就，固體澆注工藝和設(shè)備也大為改進(jìn)，于是，人們把目光投向固體絕緣材料和技術(shù)，采用固封極柱技術(shù)，將真空滅弧室、隔離開(kāi)關(guān)、主導(dǎo)電回路、絕緣支撐等有機(jī)結(jié)合為一整體，實(shí)現(xiàn)全絕緣、全密封、免維護(hù)結(jié)構(gòu)。這就是固體絕緣開(kāi)關(guān)柜（SIS）。固體絕緣開(kāi)關(guān)柜選用環(huán)氧樹(shù)脂作為主要的絕緣材料，它體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，符合環(huán)保要求，是開(kāi)關(guān)柜制造行業(yè)的發(fā)展方向。
      環(huán)氧樹(shù)脂具有眾多其他絕緣材料無(wú)法比擬的優(yōu)異性能：它具有很強(qiáng)的內(nèi)聚力，分子結(jié)構(gòu)致密，力學(xué)性能高于酚醛樹(shù)脂和不飽和聚酯等通用型熱固性樹(shù)脂；它粘接性能優(yōu)異，固化收縮率?。?%～2%），產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定，內(nèi)應(yīng)力小，不易開(kāi)裂；環(huán)氧樹(shù)脂固化時(shí)基本上不產(chǎn)生低分子揮發(fā)物，配方設(shè)計(jì)靈活，便于設(shè)計(jì)出適合各種工藝性要求的配方；環(huán)氧樹(shù)脂的電氣性能好，是熱固性樹(shù)脂中介電性能最好的品種之一；環(huán)氧固化物具有優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性，耐熱品種可達(dá)200℃或更高。而環(huán)氧樹(shù)脂對(duì)環(huán)境沒(méi)有影響。
     國(guó)外各大電力設(shè)備制造商均在固體絕緣材料和工藝方面進(jìn)行了不懈的探索，取得了許多經(jīng)驗(yàn)，如ABB、EATON、日本東芝等公司開(kāi)發(fā)的高性能環(huán)氧樹(shù)脂及高效能環(huán)氧澆注技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用于戶(hù)內(nèi)或戶(hù)外真空斷路器，固體絕緣開(kāi)關(guān)柜的生產(chǎn)，獲得了良好的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，開(kāi)關(guān)柜系列化逐步完善，配套性逐步增強(qiáng)，并從24kV向更高的電壓等級(jí)發(fā)展。國(guó)內(nèi)在此方面的研究起步較晚，但近幾年發(fā)展較快，已有國(guó)產(chǎn)固體絕緣開(kāi)關(guān)柜掛網(wǎng)運(yùn)行。
縱觀(guān)各廠(chǎng)家固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜，在整體上大多采用分相式結(jié)構(gòu)，各相獨(dú)立澆注成型，這種結(jié)構(gòu)大大降低了相間發(fā)生故障的概率，另外，在三相結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上，盡可能采用相同的結(jié)構(gòu)，各相主要部件可以互換，這不僅減低設(shè)計(jì)費(fèi)用和模具成本，而且降低了生產(chǎn)和備貨的難度，同時(shí)，避免了因單一回路或單一相故障直接造成整臺(tái)裝置報(bào)廢的問(wèn)題，這也是使用部門(mén)對(duì)固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜最為擔(dān)心的問(wèn)題之一。
      固體絕緣開(kāi)關(guān)柜的具體布局方案多種多樣，各有特點(diǎn)，如EATON公司的SVS環(huán)網(wǎng)柜，采用下母線(xiàn)的方式，隔離開(kāi)關(guān)前后垂直布置；韓國(guó)英泰克的固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜也是母線(xiàn)下置，但它采用了水平布置的真空接地開(kāi)關(guān)，這一點(diǎn)在其它固體絕緣開(kāi)關(guān)柜是沒(méi)有的，其優(yōu)勢(shì)是帶電誤合接地開(kāi)關(guān)時(shí)，可以確保足夠的短路關(guān)合能力，但這種設(shè)計(jì)必然帶來(lái)成本的增加，這種設(shè)計(jì)是否為國(guó)內(nèi)市場(chǎng)所接受還有待觀(guān)察。
     固體絕緣開(kāi)關(guān)柜的母線(xiàn)通常為圓型，一般采用銅管。母線(xiàn)的絕緣有二種：一是硅橡膠絕緣或三元乙丙橡膠絕緣，表面敷以半導(dǎo)體層；二是采用環(huán)氧樹(shù)脂澆鑄方式。母線(xiàn)兩端均有全絕緣的連接措施，確保與各相主回路的鏈接的可靠性。
     與普通環(huán)網(wǎng)柜一樣，固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜柜的主要開(kāi)關(guān)元件有：負(fù)荷開(kāi)關(guān)、斷路器、熔斷器、隔離開(kāi)關(guān)。固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜均采用真空負(fù)荷開(kāi)關(guān)和斷路器均，真空滅弧室外層有真空澆注填充物，外部以環(huán)氧樹(shù)脂澆注密封，這種結(jié)構(gòu)加強(qiáng)了對(duì)真空滅弧室的保護(hù)。斷路器操作機(jī)構(gòu)可采用彈簧操作機(jī)構(gòu)或永磁機(jī)構(gòu)。真空滅弧室應(yīng)選用知名企業(yè)產(chǎn)品，嚴(yán)把產(chǎn)品質(zhì)量關(guān)，在澆注前后分別對(duì)滅弧室進(jìn)行全面檢驗(yàn)，進(jìn)行耐壓試驗(yàn)。
     對(duì)于隔離開(kāi)關(guān)，一般采取直動(dòng)式，三相分立。大多數(shù)固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜采用二工位隔離開(kāi)關(guān)，也有部分采用三工位隔離開(kāi)關(guān)，或配置獨(dú)立的接地開(kāi)關(guān)。采用三工位隔離開(kāi)關(guān)可以很好的解決全絕緣設(shè)備的接地問(wèn)題，但將導(dǎo)致動(dòng)觸頭行程過(guò)長(zhǎng)，設(shè)備高度或深度增加。為了縮短動(dòng)觸頭的行程，國(guó)內(nèi)一些廠(chǎng)家設(shè)計(jì)了雙斷口的隔離開(kāi)關(guān)，這種雙斷口隔離開(kāi)關(guān)不僅確保了斷口的絕緣水平滿(mǎn)足設(shè)計(jì)需要，而且可以減少動(dòng)觸頭的行程，這是一個(gè)很巧妙的設(shè)計(jì)思路，可以實(shí)現(xiàn)二工位或三工位隔離開(kāi)關(guān)功能。
     在固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜的發(fā)展過(guò)程中，有一種固體絕緣和空氣絕緣相結(jié)合的環(huán)網(wǎng)柜，準(zhǔn)確地說(shuō)，它屬于復(fù)合絕緣的范疇，是固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜發(fā)展中的一個(gè)過(guò)渡產(chǎn)品。這種環(huán)網(wǎng)柜以EATON的xirui系列產(chǎn)品為代表，其母線(xiàn)、斷路器為固體絕緣，但隔離開(kāi)關(guān)為空氣絕緣，用于絕緣的介質(zhì)為密封的干燥的1個(gè)大氣壓的空氣，也就是說(shuō)，密封氣箱內(nèi)外壓力相同，即表壓為零，這大大降低了對(duì)氣箱強(qiáng)度和密封性能的要求，泄漏率大大降低。
     終上所述，與氣體或空氣絕緣環(huán)網(wǎng)柜相比，固體絕緣環(huán)網(wǎng)柜的優(yōu)勢(shì)明顯，小型化，免維護(hù)，環(huán)保，而且其技術(shù)越來(lái)越成熟，代表了中壓環(huán)網(wǎng)柜的發(fā)展方向，并在實(shí)際運(yùn)行中取得了可貴的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，必將成為中壓環(huán)網(wǎng)柜的主流產(chǎn)品。