40.5kV大电流固封极柱绝缘结构电场分析及优化设计

大电流固封极柱必须大量采用软连接,容易造成局放超标及沿面放电,因而对其进行绝缘结构分析及优化设计件具有重要意义。文中运用有限元分析方法得出了40.5 kV大电流固封极柱的电场分布云图,并提取分布较为集中的软连接及固定螺栓周围气体域的电场分布,指出软连接附近SF6气体中电场畸变,造成局放过大及沿面放电。依据复合绝缘电场理论,提出了在软连接周边固封极柱腔体内浇筑屏蔽网,并使屏蔽网与软连接等电位的优化方法。通过电场分析,优化后的软连接固定螺栓附近SF6气体电场强度由12 kV/mm降低为7.5 kV/mm,验证了优化设计方法理论上的可行性。局放试验结果表明,优化后的固封极柱局放量由203.98 pC降低到2.37 pC,雷电冲击试验峰值耐受电压由优化前的162 kV提升到215 kV,证明了提出的优化方案具备工程应用可行性,为大电流固封极柱结构设计及高压电器实际工程中气固复合绝缘电场的优化提供了有关参考。     

高压断路器驱动凸轮分析研究

对断路器合闸过程中凸轮滚子进行了受力分析,得出了凸轮压力角α及超程与凸轮转角β之间的函数关系式,进而将滚子所受的力表示成β的函数。用MATLAB软件绘制出力与β的函数关系图,并用ADAMS对符合实际情况的凸轮模型进行了动力学仿真,理论计算和仿真分析所得结果基本一致。该分析结果可用于凸轮受力分析及其相关零部件的设计、强度校核,同时也为断路器机构的弹簧力输出特性与断路器的负载特性之间的匹配提供理论依据。     

大容量气体绝缘开关设备散热技术研究

为解决大容量开关设备温升问题,进行温升与散热技术研究具有重要意义。分析了开关设备的发热原因,并对内部导体进行了载流量计算,分别从热传导、热对流、热辐射三方面对开关设备进行散热设计,并给出多种散热方案,通过FLOEFD热分析计算软件计算出每种散热方案的散热效果,结合经济性、工艺性进行择优选择。将选出的散热方案应用于开关设备,顺利通过了温升试验,为开关设备结构优化和散热设计提供了理论支撑。