氣體絕緣金屬封閉開關設備(Gas Insulated Switchgear， )簡稱 GIS，是指全部或部分地 采用氣體而不采用處于大氣壓下的空氣作為絕緣介質的金屬封閉開關設備。它是由斷路器、 隔離開關、負荷開關、接地開關、避雷器、互感器、套管或電纜終端，以及母線等元件相互 直接聯結在一起而構成，而且只能在這種方式下運行。GIS 的斷路器一般由液壓、氣動、彈 簧機構操作，隔離開關和接地開關一般由氣動、手動、電動或電動彈簧機構操作。GIS 在輸 電線路中起著控制和保護作用，它是最重要的輸配電設備之一。GIS 具有體積小，占地面積 少，易于安裝建設，不受外界環境影響，運行安全可靠，配置靈活，維護簡單，檢修周期長 等特點，已逐步取代空氣和少油產品，在 72.5kV 及以上電網中運行，特別是在水電站和城 網變電站中的應用越來越廣泛。GIS 也成為超高壓輸變電設備的首選。隨著城市建設規模和 速度的不斷加大及鐵路發展需要，在中壓領域，GIS 也正在得到實際應用。

從 1965 年世界第一臺 SF6 氣體絕緣金屬封閉開關設備(GIS)投運以來，GIS 已廣泛應 用到 72.5~800kV 電壓等級的電力系統中，GIS 技術得到了很大發展。為滿足電力系統的發 展需要，GIS 的性能不斷進行著改進和優化。隨著 SF6 斷路器開斷容量增大，GIS 在參數水 平上也不斷提高。已做到 800kV GIS 產品實際運行和 1100kV GIS 的試運行;SF6 斷路器已 從多斷口改為雙斷口或單斷口。在 126kV~363kV 級已采用單斷口，在 550kV 級采用了單斷 口或雙斷口，減少了零件數，增加了可靠性;滅弧室從壓縮空氣式到 SF6 雙壓式再到單壓式 再改進為自能式，減小了操作功，使彈簧操動機構廣泛應用成為可能。在 126kV~252kV 級 產品上，廣泛應用了彈簧操動機構，在 363kV 以上產品上，結合彈簧操動機構，已有了彈 簧液壓機構;這也使 GIS 邁向小型化和智能化方向。日本新近開發出只有 0.9m3 體積的超小 型 66/77 kV GIS。氧化鋅避雷器的使用，大大降低了 GIS 的絕緣水平，提高了可靠性。開發 特高壓的技術，如絕緣技術和通電技術，已應用到較低電壓等級的產品上，使 GIS 的小型 化和可靠性進一步提高。 開始采用光電流互感器和光電壓互感器， 以及新型傳感器取代傳統 的繼電器和輔助開關及電磁互感器。 全三相共箱或母線三相共箱應用在較低電壓等級上。 三 工位隔離開關代替隔離開關和接地開關。復合絕緣套管代替瓷套管等。這些都使 GIS 進一 步小型化和進一步提高了可靠性。最近環保問題成為焦點，替代 SF6 氣體的混合氣體的研究 將會在不久的將來有所突破。

GIS 按結構分有以下幾種：

(1)分相式。主回路分別裝在獨立的金屬圓筒外殼內，有環氧樹脂澆注絕緣子支撐，內充SF6 氣體。制造容易，不會發生相間故障;但體積較大，外殼材料消耗多，密封面多。

(2)主母線三相共筒。僅三相主母線共用一個外殼，利用絕緣子將三相母線均勻支撐在圓 筒內，其他元件均為分相結構。這樣可以縮小 GIS 的占地面積，結構相對簡單，容易實現。

(3)全三相共筒。每個元件的三相集中安裝于一個園筒外殼內，用環氧澆注件支撐和隔離， 外殼數量少，外形尺寸小，密封環節少，外殼電流小，但相間相互影響大。

(4)復合式或稱混合式。將元件功能復合化，在同一圓筒外殼內同時裝入具有幾個功能的 復合元件，結構進一步簡化，尺寸更小。

(5)箱式。將整個間隔元件集中于一矩形箱內，充入略高于大氣壓的 SF6 氣體絕緣，空間 利用率高，安裝使用方便。

箱式的 GIS(上述第 5 種結構形式)稱為 C-GIS。因為密封殼體為方箱型，充氣壓力不 能太大，多為 10～35kV 產品采用。把 GIS 的 SF6 的絕緣技術、密封技術與空氣絕緣的開關 柜制造技術有機地相結合， 將各高壓元件設置在箱形密封容器內， 使之充入較低壓力的絕緣 氣體，利用現代加工手段而制成的成套系列化中壓開關柜產品。

定義：(柜) 箱 式氣體絕緣金屬封閉開關設備，Cubicle type Gas Insulated Switchgear) ( 國際上簡稱 C-GIS 或也有稱 GIS，是一種用于 10～35kV 或更高電壓輸配電系統以接受或分配電能并能對電力系統正常運行和故障情況下實行控制、保護、測量、監視、通訊等功能的新型開關設備。

通常俗稱的充氣柜往往指的是C-GIS 與充氣環網柜的統稱。 C-GIS 以主開關以斷路器為主體，充氣環網柜主開關以負荷開關為主體。

其他幾種(第 1 種到第 4 種)結構形式的GIS以前也有 10～35kV 產品，現逐漸退出市 場。因為將 GIS 技術與開關柜技術相結合生產的 C-GIS(第 5 種結構形式)更具有競爭力， 且逐漸形成了開關柜的一個重要分支。隨著技術繼續發展，又對這種形式(箱或柜式)的開 關柜結構、工藝進行簡化，配用以負荷開關為主體的主開關，形成了充氣環網柜。充氣環網 柜使用中容量、功能有時又發現不夠，又配以主開關為斷路器的柜型。