[發明專利]高壓設備

有效

• 申請號: 201010181035.1
• 申請日: 2010-03-26
• 公開（公告）號: CN101847836A
• 公開（公告）日: 2010-09-29
• 發明（設計）人: W·霍勞斯;J·斯馬吉克;J·科斯托維奇
• 申請（專利權）人: ABB技術有限公司
• 主分類號: H02B13/00
• 分類號: H02B13/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 王岳;李家麟

技術領域

本公開通常涉及一種高壓設備以及給高壓設備配備用于減少非常快速的瞬態(VFT，very?fast?transient)的裝置的方法。更具體而言，本公開涉及一種高壓切換(switching)或導電(conducting)設備，其具有用于減少非常快速的瞬態的裝置，以及用于給切換或導電設備配備用于減少VFT的裝置的方法。

背景技術

在高壓氣體絕緣開關設備(gas-insulated?switchgear)中用隔離開關(disconnector)進行切換操作將產生非常快速的瞬態，其以行波的形式傳播通過氣體絕緣開關設備(GIS)。根據切換的情況并且由于反射和疊加，VFT的峰值可以達到高達GIS的基本絕緣水平(BIL)的值。具體地，VFT的高上升率(例如在10ns以內大約為200kV)可以導致直接連接到GIS的設備(例如高壓變壓器)的故障。

因此現有技術的正在進行中的目標是避免非常高的VFT的生成或者應用導致VFT的生成盡可能少的解決方案。為了這樣做，超高壓(UHV)電平(例如超過大約550kV)下的隔離開關通常裝備有幾百歐姆到1千歐姆的VFT阻尼電阻器。平行于隔離開關的主觸點，提供了另外的觸點，在此觸點上定位了電阻器。這個觸點上通常被提供有間隙從而使電流流經飛弧(arcing)。這個布置是這樣的，當隔離開關閉合時，首先觸點沿著包括電阻器的路徑被接合。流經隔離開關的電流因此相比較于當隔離開關完全閉合時的情形而被減少。因此，通過提供這兩個電路，流過隔離開關的電流的突然升高可以被柔和化。這導致減少的VFT的生成。

然而，這些電阻器被通常布置在隔離開關的觸點系統上。他們因此極大的增加了隔離開關的尺寸和復雜性。另外，他們無益于減少現有的VFT但是目的僅在于在切換期間生成更小的VFT。

進一步地，在GIS設計中，在有源(active)部分中的觸點(例如匯流排中的插頭)或者例如隔離開關的開關設備的觸點被金屬屏蔽(shield)所屏蔽。這些屏蔽目的在于提供好的介電設計。它們被布置成這樣的方式，沒有電流流經它們并且沒有有源交互作用，例如任何導電元件的飛弧。

發明內容

鑒于以上，提供一種高壓設備，其包括用于傳導高壓電流的導電元件以及至少一個瞬態減少單元，該至少一個瞬態減少單元用于通過生成飛弧減少非常快速傳播的瞬態的電壓峰值，該瞬態在導電元件方向上傳播，據此，瞬態減少單元具有至少一個飛弧發生表面以及至少一個導電性地連接于導電元件的永久(permanent)電觸點部分。所述至少一個瞬態減少單元的所述至少一個飛弧發生表面定位在所述導電元件的附近，使得當所述瞬態減少單元和所述導電元件之間的瞬態電位差高于閾值時，在所述瞬態減少單元和所述導電元件之間在VFT應力(stress)下發生有意的飛弧。

所述閾值取決于將被減少的VFT的類型和在瞬態減少單元和導電元件之間生成的電場的強度，電場在飛弧過程中是必需的。從而，依據本發明的有創造性的實施例包括多個瞬態減少單元，其中至少兩個瞬態減少單元在其幾何形狀和/或尺寸上彼此不同。用于瞬態減少單元或用于其的部件/部分的幾何形狀和/或材料的選擇是可選的，以針對VFT定制不同的瞬態減少單元的所期望的不同的行為(behaviour)。這一實施例有助于成功減少多種VFT。

取決于設想的VFT和/或其它特性，所述閾值在大約5kV至大約100kV的范圍內，尤其在大約10kV到大約80kV的范圍內。

瞬態減少單元賦予導電元件局部上不同的幾何形狀。瞬態減少單元具被成型且定制尺寸使得沿著導電元件的至少一個VFT波的波導傳播受影響，例如在其中VFT波被抑制(dampen)，即被減少或阻止。這種抑制效應通過局部有意的電弧放電而實現，該電弧放電是在所述至少一個飛弧發生表面和在其附近的導電元件的最接近部分之間，因為飛弧消耗了VFT的能量的一部分，導致了被平滑化的整體電壓過程(overall?voltage?course)。