[發(fā)明專(zhuān)利]一種雙斷口自均壓真空滅弧室

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110015349.2
• 申請(qǐng)日: 2021-01-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112786346A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葛國(guó)偉;程顯;杜帥;田小倩;李鑫;陳輝
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 鄭州大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H01H33/662
• 分類(lèi)號(hào): H01H33/662;H01H33/664
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開(kāi)了一種自均壓雙斷口真空滅弧室，兩個(gè)商用真空滅弧室靜端蓋通過(guò)中間法蘭連接，中間法蘭連接中間屏蔽罩，上下側(cè)真空滅弧室動(dòng)端蓋處分別連接上下端外部屏蔽罩，在上、下端外部屏蔽罩與中間屏蔽罩之間并聯(lián)兩個(gè)圓筒形陶瓷電容器，其內(nèi)外表面為電極，作為上下端真空滅弧室的均壓電容，實(shí)現(xiàn)斷口間均壓控制，上述圓筒形陶瓷電容器通過(guò)固體絕緣固定于外部屏蔽罩和中間屏蔽罩之間，屏蔽罩可以有效改善外部電場(chǎng)分布均勻性，減小斷口對(duì)地雜散電容，實(shí)現(xiàn)比傳統(tǒng)外部并聯(lián)均壓電容更好的均壓效果。在上下端外部屏蔽罩分布有通氣孔，便于罐式斷路器中絕緣氣體流入，提高內(nèi)部耐壓水平，同樣達(dá)到對(duì)流散熱效果。該發(fā)明專(zhuān)利具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、均壓效果好等優(yōu)點(diǎn)，作為緊湊型超特高壓罐式多斷口真空斷路器的基本單元，為后期更高電壓等級(jí)斷路器奠定了基礎(chǔ)。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于高壓斷路器領(lǐng)域，具體涉及一種雙斷口自均壓真空滅弧室。

背景技術(shù)：

真空滅弧室以真空介質(zhì)為滅弧和絕緣介質(zhì)，具有熄弧能力強(qiáng)、使用壽命長(zhǎng)、綠色環(huán)保、體積小、重量輕等優(yōu)點(diǎn)，在配電領(lǐng)域占有主導(dǎo)地位，單斷口真空滅弧室由于真空擊穿電壓與間隙大小之間的飽和效應(yīng)限制，電壓等級(jí)一般低于126kV，采用多斷口串聯(lián)技術(shù)構(gòu)成多斷口真空斷路器是其向超特高壓領(lǐng)域應(yīng)用的重要途徑，但由于對(duì)地雜散電容的影響造成各個(gè)斷口間電壓分布極不均勻，在雙斷口真空斷路器中，高壓斷口可能承受將近70％的總電壓，高壓側(cè)斷口電壓可能會(huì)發(fā)生擊穿進(jìn)而導(dǎo)致低壓側(cè)斷口相繼擊穿，造成開(kāi)斷失敗。

多斷口真空斷路器電壓分布不均勻，傳統(tǒng)采用外部并聯(lián)均壓電容的方法，但該方法增加了整體的絕緣空間，不利于罐式組合電器的緊湊型集成設(shè)計(jì)。傳統(tǒng)屏蔽罩均壓方式未采用氣體作為介質(zhì)，構(gòu)建的均壓電容一般為100～300pF的均壓電容，尚不能滿足斷口間的均壓要求。本發(fā)明提出均壓屏蔽罩和圓筒形陶瓷均壓電容的集成均壓結(jié)構(gòu)配置，可構(gòu)建較大的均壓電容值，實(shí)現(xiàn)斷口間較好的均壓效果，以目前商業(yè)應(yīng)用的72.5kV或126kV單斷口真空滅弧室串聯(lián)構(gòu)成145kV和252kV雙斷口自均壓真空滅弧室，為高壓罐式真空斷路器節(jié)約空間、提升絕緣性能和開(kāi)斷能力。

發(fā)明內(nèi)容:

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有的技術(shù)存在的上述問(wèn)題，提出一種雙斷口自均壓真空滅弧室，主要包括上下端圓筒形陶瓷電容器、上下端外部屏蔽罩、中間屏蔽罩、固定絕緣材料、中間法蘭、環(huán)氧樹(shù)脂等，上述部件通過(guò)固封、焊接等實(shí)現(xiàn)。

進(jìn)一步，兩個(gè)真空滅弧室VI1、VI2靜端蓋通過(guò)中間法蘭連接，可采用兩個(gè)72.5kV真空滅弧室可實(shí)現(xiàn)145kV電壓等級(jí)開(kāi)斷，采用兩個(gè)126kV滅弧室可以實(shí)現(xiàn)252kV電壓等級(jí)開(kāi)斷。

進(jìn)一步，采用上下端圓筒形陶瓷電容器通過(guò)上下端外部屏蔽罩和中間屏蔽罩并聯(lián)于VI1、VI2兩端，VI1、VI2并聯(lián)的均壓電容值為500～10000pF，上端圓筒形陶瓷電容器連接于上端外部屏蔽罩與中間均壓屏蔽罩重疊區(qū)域，下端圓筒形陶瓷電容器連接于下端外部屏蔽罩與中間均壓屏蔽罩重疊區(qū)域，實(shí)現(xiàn)VI1、VI2的均壓控制。

進(jìn)一步，上下端圓筒形陶瓷電容器可采用陶瓷介質(zhì)材料，如：BN 302、Y5P、CH、BT等陶瓷材料，高度為20～50mm，厚度為20～80mm，介電常數(shù)在1000～5000之間，電容值為500～10000pF。

進(jìn)一步，上端圓筒形陶瓷電容器的外電極與上端外部屏蔽罩連接，上端圓筒形陶瓷電容器的內(nèi)電極與中間外部屏蔽罩連接，下端圓筒形陶瓷電容器的外電極與下端外部屏蔽罩連接，下端圓筒形陶瓷電容器的內(nèi)電極與中間均壓屏蔽罩連接，上下端圓筒形陶瓷電容器通過(guò)環(huán)氧樹(shù)脂進(jìn)行固封。

進(jìn)一步，上下端外部均壓屏蔽罩采用焊接方式于VI1、VI2的動(dòng)端蓋處進(jìn)行連接，且上下端外部屏蔽罩長(zhǎng)度40mm-100mm，半徑100-160mm，且上下端外部屏蔽罩拐角處都設(shè)有5mm倒圓角以便于使電場(chǎng)分布更加均勻，且在上下端外部屏蔽罩末端處都采用倒圓角進(jìn)行電場(chǎng)強(qiáng)度的優(yōu)化。

進(jìn)一步，中間屏蔽罩與中間法蘭焊接，通過(guò)中間法蘭與VI1、VI2靜端蓋相連接，減少了斷口對(duì)地雜散電容，使得雙斷口斷路器電壓分布不均勻度降低，且需要并聯(lián)較小的均壓電容。