高电压等级真空灭弧室绝缘结构的研究

为了解真空灭弧室的绝缘性能,通过对72.5kV真空灭弧室试品的冲击耐压试验以发现规律、分析其影响因素并改进绝缘结构。试验表明,其内部绝缘击穿并非发生在触头间隙,而是触头背部与主屏蔽罩间的间隙放电。增大触头边缘与背部过渡处的圆弧半径后,提高了耐压水平。进一步提出126kV真空灭弧室内部绝缘结构的设计方案,计算了电场分布情况并用真空灭弧室绝缘击穿的统计特性分析其耐压特性。     

东芝公司研制高电压真空灭弧室的进展

真空断路器具有很多优点,如容易维护、免检修、安全和无环境污染等,因此国内外均在研究开发高于中等电压水平的真空灭弧室及真空断路器。     

高电压真空灭弧室触头间长真空间隙静态绝缘特性研究

在真空开关向高电压方向发展的背景下,高电压真空灭弧室触头间长真空间隙的绝缘特性成为关键问题之一。Slade提出了临界击穿场强理论,解释了真空中平板电极间直流电压临界击穿场强及其与开距的关系。笔者以临界击穿场强理论为基础,以126 kV真空灭弧室触头间隙为研究对象,将临界击穿场强理论应用于长真空间隙(开距60 mm)和交流电压(工频50 Hz)情况下,得到了高电压真空灭弧室触头间长真空间隙的工频临界击穿场强与触头开距的关系。     

设计高电压等级真空灭弧室的关键途径

介绍了设计高电压等级真空灭弧室的关键问题。其中问题之一为高电压绝缘。主要是通过了具体设计,求取面积效应和采取多间隙屏蔽罩结构来解决电压的均匀分布。最后经过优化设计,得出合理的结构。其二为在大电流开断情况下的真空电弧控制,主要采取自身电弧扩散电极的方法,获得了极为有效的结果。     

用于252kV高电压真空灭弧室的触头材料

真空灭弧室一般采用CuCr材料.介绍目前真空灭弧室的触头材料采用添加第三种元素的技术,经特殊冶炼,从而很大程度地提高了触头的耐压性能,并具有大的开断能力和高熔点低截流的优点.     

高电压真空灭弧室触头间长间隙的真空绝缘特性

对高电压真空灭弧室触头间长真空间隙(40 mm及以上)的真空绝缘特性进行了讨论,包括击穿电压(直流电压,工频交流电压和标准雷电冲击电压)与触头开距的关系以及长真空间隙的老炼特性.目前对72/84 kV级高电压真宅灭弧室触头间隙范围(40mm及以上)的长真空间隙绝缘特性有了一定的了解,而126 kV级高电压单断口真空灭弧室触头问长真空问隙范围(60mm及以上)的绝缘特性研究还有待深入开展.     

论真空断路器向高电压等级发展需要研究的问题

文章阐述了真空断路器向高电压等级发展的方向有二个途径,其一是研究由多个真空灭弧室串联组成高电压等级的真空断路器,其二是研究提高单断口真空灭弧室的电压来改善减少多断口真空灭弧室的数量组成更优化的高电压等级的真空断路器。     

高电压等级真空开断技术

削减与替代SF6气体成为电力开关领域研究人员为应对全球气候变化所担负的历史使命。发展高电压等级真空开断技术是削减与替代SF6气体的有效手段。文中从真空绝缘、大电流真空分断,操动机构与分、合闸曲线控制技术,额定电流的提升4个方面阐述了高电压等级真空开断的关键技术。介绍了高电压等级真空断路器在国内外的应用与运行情况。并从8个方面展望了高电压等级真空开断技术发展的前景,包括采用陶瓷外壳真空灭弧室及多重屏蔽罩结构、额定电流提升技术、真空灭弧室外部采用SF6替代气体绝缘、新型操动机构技术、气体绝缘封闭"真空"组合电器、液氮绝缘封闭"超导"组合电器、新型高压直流断路器和超特高压真空断路器。     

国内外真空断路器高电压等级开发动态

简要介绍世界各国真空开关制造公司,例如日本各公司和西门子公司开发的高电压各种等级的真空断路器技术情况。我国126 kV真空断路器开发情况。     

近期国内外真空灭弧室的发展动向

本文阐述了国内外真空灭弧室结构的发展过程和提高性能的研究。触头材料的性能分析和开发。采用新工艺、新结构和新材料以降低真空灭弧室制造成本的措施。最后介绍了真空灭弧室向高电压等级发展的动向。     

高压真空断路器真空度测量方法的探讨

通过对高压真空断路器真空度测量方法的计算、研究和试验,提出了以真空灭弧室触头上初始所吸附的分子为电离源,同时结合冷阴极磁控放电的新的真空度测量方法.     

高压真空断路器真空度测量方法的探讨

通过对高压真空断路器真空度测量方法的计算、研究和试验，提出了以真空灭弧室触头上初始所吸附的分子为电离源，同时结合冷阴极磁控放电的新的真空度测量方法。     

一种新型高压真空灭弧室触头及其特性

高压真空开关的核心部件之一是真空灭弧室,由于其触头开距较大,因此多采用纵向磁场触头,希望触头间隙有较强且较均匀的纵向磁场,这样可降低电弧电流密度,降低电弧能量,从而提高开断性能。该文提出了一种适合应用于高电压等级真空灭弧室的新型纵向磁场触头结构,该触头结构结构简单,便于加工,而且结构强度更好。利用有限元方法对这种新型的真空灭弧室磁向磁场触头间隙的磁场分布特性进行了计算与分析, 结果表明其磁场特性优于现有传统纵磁触头结构。利用这种新型触头结构制做了真空灭弧室样机,在单频LC振荡回路上进行了性能测试,结果表明在触头开距为40和60 mm时其同样具有良好的开断短路电流的性能。     

高电压大容量真空灭弧室电弧特性的测量与研究

以线圈式纵磁结构63kV、40kA真空灭弧室为实验对象,在4种定弧隙燃弧情况下(10、20、30、40mm),测量了电流峰值时对应弧压值与电流的关系、开距对噪声分量电压的影响、弧压特性与主屏蔽罩电位特性的异同。在变弧隙燃弧情况下,测量刚分电流对电弧特性的影响。最后对实验结果进行了分析。     

真空灭弧室耐压水平的改进

对于真空灭弧室的静态耐压,本文给出了一改进的模型灭弧室和一些相关的实验结果,证明在解决了外绝缘和老炼工艺问题后,10kV等级的真空灭弧室可以改造用于35kV等级,对于动态介质恢复方面,文中分析了均压屏蔽罩与弧后介质恢复的相互作用,给出了35kV/25kA试品的分断试验结果,说明正确设置均压屏蔽罩可使弧后介质恢复满足更高电压等级的要求。     

高压真空灭弧室内部电场分布的影响因素

为了解高电压真空灭弧室内部的电场分布情况,建立了真空灭弧室的电场数学模型。应用电场数值分析方法和有限元软件详细计算不同屏蔽罩与触头尺寸对真空灭弧室内部电场分布影响的结果表明,因高电压真空灭弧室开距较大,触头间隙不再是场强集中的区域,在高压真空灭弧室小型化设计过程中,除考虑电极间的绝缘外,更需考虑电极与屏蔽罩之间的绝缘。合理设计屏蔽罩的尺寸、位置和触头的形状可有效改善灭弧室内部的电场分布,提高真空灭弧室的耐压能力,从而为国内72.5kV以上电压等级真空灭弧室的研制提供了理论依据。     

真空灭弧室发展分析

阐述了真空灭弧室的发展历史及现状,对决定真空灭弧室发展的4个关键技术:触头材料、电弧控制系统、灭弧室结构及灭弧室制造技术进行了分析,同时对真空灭弧室的发展趋势作了介绍。