基于静电场仿真的熔丝筒局部放电研究

局部放电是造成电气设备绝缘故障的重要原因之一,长时间地发生局部放电会降低设备的绝缘性能,考虑到电气设备局部放电的产生与设备绝缘介质的电场分布密切相关。为此针对12kV环网柜的一个部件——熔丝筒,在产品测试过程中易发生局部放电的问题,采用Ansys软件对熔丝筒原模型进行了静电场仿真分析,提取出电场较大且分布极不均匀的问题区域——端盖右侧到金属侧板之间的环氧树脂壳体表面空气区域,该区域极有可能发生局部放电。然后利用静电场理论,在尽可能对熔丝筒环氧树脂壳体改动小的前提下,提出了对问题区域附近环氧壳体表面局部喷锌接地到局部喷锌接地加凸台的优化。通过静电场仿真得出优化前后问题区域的最大电场强度由26.9kV/mm先降到14kV/mm最终降到2.7kV/mm,理论上验证了最终的环氧壳体局部喷锌接地加凸台方案的正确性。最后,对不同方案的熔丝筒样品进行了局部放电检测,结果表明,熔丝筒实际发生局部放电故障的区域与静电场仿真的问题区域相吻合,验证了利用静电场仿真分析局部放电问题的合理性;同时最终优化后的熔丝筒的局部放电量达到有关标准的要求,优化方案的可行性也在工程实践中得到了验证。