[發明專利]一種基于多維度分析的真空滅弧室設計方法

在審

• 申請號: 202210346385.1
• 申請日: 2022-03-31
• 公開（公告）號: CN114781133A
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發明（設計）人: 鄧軍;周海濱;謝志成;劉亞東;嚴英杰;江秀臣;潘志城;張晉寅;劉青松
• 申請（專利權）人: 中國南方電網有限責任公司超高壓輸電公司檢修試驗中心;上海交通大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20
• 代理公司: 南京禹為知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 32272
• 代理人: 沈鑫

本發明公開了一種基于多維度分析的真空滅弧室設計方法，包括：分別對西門子單節瓷殼滅弧室、西門子雙節瓷殼滅弧室、寶光股份單節瓷殼滅弧室和寶光股份雙節瓷殼滅弧室進行電場計算，并通過施加電壓分別進行滅弧室電場仿真；根據電場計算結果和仿真結果從選取真空滅弧室，并通過計算參數對真空滅弧室進行總裝設計；設置限值，對真空滅弧室進行X射線試驗，若試驗結果不滿足限值要求，則調節輻射儀器的讀數，直至滿足要求；本發明從電場分析、材料性能分析、波紋管壽命分析、工藝性能分析等多個維度進行分析，為真空滅弧室設計提供依據，設計的真空滅弧室滿足高技術性能要求。

技術領域

本發明涉及真空滅弧室的技術領域，尤其涉及一種基于多維度分析的真空滅弧室設計方法。

背景技術

基于換流變壓器因極高的可靠性及高技術性能要求，對真空滅弧室的設計與制造提出了更高的要求。

從產品電壽命、機械壽命、型式試驗等方面分析，真空滅弧室的開發存在以下幾方面設計難點：難點1：額定電壓6kV、額定電流1300A條件下，電壽命要求高達36萬次。難點2：額定開距5.5mm下的機械壽命要求高達150萬次，且機械壽命試驗條件苛刻1次/5s。難點3：型式試驗條件嚴苛，試驗難度巨大。產品因長的電壽命、長的機械壽命，苛刻的型式試驗條件及產品使用場合的特殊性，對真空滅弧室的可靠性要求極高。產品從結構設計、性能參數、材料特性、工藝保障等多方面有待突破。

發明內容

本部分的目的在于概述本發明的實施例的一些方面以及簡要介紹一些較佳實施例。在本部分以及本申請的說明書摘要和發明名稱中可能會做些簡化或省略以避免使本部分、說明書摘要和發明名稱的目的模糊，而這種簡化或省略不能用于限制本發明的范圍。

鑒于上述現有存在的問題，提出了本發明。

為解決上述技術問題，本發明提供如下技術方案，包括：分別對西門子單節瓷殼滅弧室、西門子雙節瓷殼滅弧室、寶光股份單節瓷殼滅弧室和寶光股份雙節瓷殼滅弧室進行電場計算，并通過施加電壓分別進行滅弧室電場仿真；根據電場計算結果和仿真結果從選取真空滅弧室，并通過計算參數對真空滅弧室進行總裝設計；設置限值，對真空滅弧室進行X射線試驗，若試驗結果不滿足限值要求，則調節輻射儀器的讀數，直至滿足要求。

作為本發明所述的基于多維度分析的真空滅弧室設計方法的一種優選方案，其中：電場計算包括：靜端加20kV高壓時各滅弧室的最強電場和位置分別為：西門子單節瓷殼滅弧室：8.8453e+6V/m，動觸頭邊緣；寶光股份單節瓷殼滅弧室：7.7360e+6V/m，動觸頭邊緣；西門子雙節瓷殼滅弧室：1.6024e+7V/m，靜瓷封；寶光股份雙節瓷殼滅弧室：1.0270e+7V/m，動瓷封；動端加20kV高壓時各滅弧室的最強電場和位置分別為：西門子單節瓷殼滅弧室：8.8460e+6V/m，動觸頭邊緣；寶光股份單節瓷殼滅弧室：7.7370e+6V/m，動觸頭邊緣；西門子雙節瓷殼滅弧室：1.4648e+7V/m，動瓷封；寶光股份雙節瓷殼滅弧室：7.7837e+6V/m，動瓷封。

作為本發明所述的基于多維度分析的真空滅弧室設計方法的一種優選方案，其中：包括：分別在靜端加60kV高壓、動端加60kV高壓，進行滅弧室電場仿真，獲得電場分布。

作為本發明所述的基于多維度分析的真空滅弧室設計方法的一種優選方案，其中：總裝設計包括觸頭設計、屏蔽系統設計、波紋管設計和瓷殼設計；其中，觸頭的材質為銅鉻合金，波紋管材料選擇316L。

作為本發明所述的基于多維度分析的真空滅弧室設計方法的一種優選方案，其中：包括：加工工藝：薄壁焊管液壓成型。

作為本發明所述的基于多維度分析的真空滅弧室設計方法的一種優選方案，其中：X射線試驗包括：將真空滅弧室安裝于試驗定位支架，觸頭分離在規定的最小觸頭間距且輻射儀器就位，在觸頭的兩端施加額定電壓Ur，經過最短15s后，讀取輻射儀器的輻射水平；將觸頭兩端的電壓升高到額定工頻耐受電壓Ud，經過最短15s后，讀取輻射儀器上的輻射水平。