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高压真空断路器灭弧室处表面电场核算与绝缘规划

1模型剖析由于真空断路器每极结构有轴对称的特色,因而通常只需对12的场域进行剖析。作为个特例,为简化有限元剖析的模型,并假设灭弧室主屏蔽罩占高压侧电位的5,这儿只对包括瓷套在内的灭弧室内外的14场域进行剖析核算。虽然如此,但根据本文得出的定论依然具有定的适应性。1中,代真空灭弧室外的瓷套所在的区域3代灭弧室与瓷套之间的空间,实践的断路器规划中会在这儿填充绝缘介质,如空气56气体液态绝缘脂绝缘油等,代灭弧室外壁所在的区域,这儿由玻璃或陶瓷组成山代真空外结构意灭弧室内的真空区。其他,中涂黑部分是灭弧室内高电位侧电极主屏蔽罩和辅佐屏蔽罩,相连在起的部分是等电位的。

  实践剖析过程顶用2的实体模型。剖析过程中求出电场在4个区域的散布情况及指定节点处的值,其间区域5与1交口的绝缘水平仍可达开断前的48 8,工频冲击水平,满意相关规范要求。而数次开断后的情况较之出厂时的冷焊应该更为严格。

  比照可知真空灭弧室可接受因合闸而产生的融焊引起的毛刺对绝缘的影响,融焊产生毛刺的处理办法有对开箱后的真空断路器采取空载操作定次数。

  有人忧虑真空开关在空载操作时触头间又要发生冷焊,从头产生毛刺而影响绝缘,这种忧虑是不必要的。由于空载操刁难真空触头间隙的耐压强度的影响有2方面1合闸时触头间发生冷焊。

  分闸时又将这些焊点拉裂,在触头面生毛刺;2机械压接可使某些原来很尖利的毛刺变钝。

  前者使触头间隙的耐压水平下降,后者使之升高进行型式试验数数百次后,绝缘水平可满意规范要求4885,工频冲击;开断后的真空断路器在拍打定次数后,其绝缘水平般都会有定程度的进步。

  其他,真空断路器出厂时,真空灭弧室的情况为空载操作后的情况,其绝缘断口工频耐压48kVlmin无问。且有的真空灭弧室生产厂的产品在出厂时就预留有定量的机械性缩短及触头调整量,以便整机厂在装调过程中,经过空载操作,使动静触头接触更好。

  3定论综上所述,笔者以为断路器在出厂时应为合闸情况,进厂验收时将其分闸,并保持分闸情况存放,以缩短其受影响时间;在运行前,对断路器进行定次数的空载操作,同时在产品技术条件和阐明书中注明。

  经过实践,在乙,210产品出厂时,用合闸情况,无绝缘等问。

  强度的改变率不是很大,只在挨近灭弧室高电位端盖时,电场强度出现急剧添加现象,这是由于电场强度散布过于会集引起的。

  电场强度的急剧添加对绝缘晦气,处理此问的办法是改变灭弧室端盖与外衔接部位的几许形状,主要是导电部分的几许形状,从而改善这儿的电场散布情况。由于分界面处电场强度的法向重量作用在相对介电常数较大的玻璃上,因而不易引起绝缘介质的击穿;而切向重量则彻底作用在2种绝缘介质的分界面上,反而易引起沿面的闪络。

  在灭弧室与外瓷套间填充相对介电常数较大的介质,会加速灭弧室外面电场强度的改变。

  间填充不同绝缘介质时电场强度部分值的比较。

  欠坐标如01空气夂阐明1中的数据是外加冲击电压350时所核算的值。2中的尤坐标该点与2模型左边际处的间隔。

  电场强度切向重量的值在填充不同绝缘介质时的比较,是在外加尤坐标mm强度切向分置的比较72.5,电压时的情况。填充空气时合,电场数值差异相对较小。填充绝缘脂时的电场数值比另2种情况下的改变大,由于绝缘脂的相对介电常数明显增大。其他种情况的电场强度切向重量不总大于或小于其他情况,因而绝缘介质的相对介电常数影响灭弧室外率。

  在灭弧室与瓷套间填充相对介电常数较大的绝缘介质,将改变灭弧室外面电场强度切向重量的改变率,使电场强度的大值更大,小值更小。电场强度数值的增大关于真空断路器灭弧室外面的绝缘规划晦气,但相对介电常数较大的绝缘介质通常有更高的沿面闪络电压,相比之下,电场增强的程度远小于闪络电压增大的程度,因而,选用相对介电常数较大的绝缘介质对进步灭弧室外面的绝缘特性是有利的。

  归纳2方面因素,在真空断路器规划顶用绝缘脂可有用处理灭弧室外的绝缘问。

  3定论用介电常数较大的绝缘介质会导致电场强度某些区域添加,其他些区域减小,但其数值的改变不大。

  当在空气中不能满意真空灭弧室外面绝缘要求时,用定的绝缘介质可有用进步灭弧室外面的绝缘强度。

  限于绝缘油易燃特性和56对环境形成的污染,在满意真空灭弧室外面绝缘要求的情况下,具有较好绝缘特性的绝缘脂成为规划高压真空断路器的理想挑选。

  究及其界面处的电场强度又是关怀的焦点。经过改变区域5的相对介电常数,以反应在灭弧室与瓷套间填充不同绝缘介质的情况,进而求出每种情况下15分界面处2电场核算及结果剖析用有限元法对2剖析求解可得电位散布情况3.3是在灭弧室与瓷套间填充相对介电常数为2.8的绝缘脂时的等位线。

  填充空气与36时的等位线散布曲线与此相似。

  由3可求出相应各点的电场强度值,散布情况

  灭弧室外电场强度散布,沿其外面切向的重量是决定灭弧室外面闪络的主要因素,也是灭弧室外面绝缘的单薄之处。

  填充不同的绝缘介质对电场强度在灭弧室外面上的散布规律影响不大,不管切向重量仍是法向重量,在每种情况下的曲线形状大体相同,仅仅数值上的差异。