[實(shí)用新型]一種具有外屏蔽結(jié)構(gòu)的多節(jié)瓷殼型真空滅弧室

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202220750726.7
• 申請(qǐng)日: 2022-04-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN217009046U
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-07-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱凱;常治國(guó);李欣;馬占峰;阮艷麗;欒日維;仝潤(rùn)東;萬(wàn)媛
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 西安西電開(kāi)關(guān)電氣有限公司;中國(guó)西電電氣股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01H33/664
• 分類(lèi)號(hào): H01H33/664;H01H33/662
• 代理公司: 西安通大專(zhuān)利代理有限責(zé)任公司 61200
• 代理人: 閔岳峰

本實(shí)用新型公開(kāi)了一種具有外屏蔽結(jié)構(gòu)的多節(jié)瓷殼型真空滅弧室，包括真空滅弧室本體(1)和屏蔽結(jié)構(gòu)(2)；真空滅弧室本體(1)具有多節(jié)瓷殼，相鄰兩節(jié)瓷殼之間設(shè)置有內(nèi)屏蔽罩，每個(gè)內(nèi)屏蔽罩根部的周向上均設(shè)置有向瓷殼外部突出的屏蔽結(jié)構(gòu)(2)。本實(shí)用新型在沒(méi)有顯著增加真空滅弧室直徑的情況下，通過(guò)在瓷殼與瓷殼間焊接內(nèi)屏蔽罩的位置加裝屏蔽結(jié)構(gòu)，來(lái)達(dá)到均衡多重內(nèi)屏蔽罩多節(jié)瓷殼結(jié)構(gòu)的真空滅弧室外部電場(chǎng)的作用，從而減小三相交界點(diǎn)上的電場(chǎng)集中問(wèn)題。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于中高壓真空開(kāi)關(guān)領(lǐng)域，具體涉及一種具有外屏蔽結(jié)構(gòu)的多節(jié)瓷殼型真空滅弧室。

背景技術(shù)

SF₆氣體由于其優(yōu)異的絕緣和滅弧性能，在電力系統(tǒng)中得到廣泛的應(yīng)用，但同時(shí)其作為高度穩(wěn)定的強(qiáng)溫室效應(yīng)氣體(其GWP值為23500、大氣壽命3200年)，給人類(lèi)的長(zhǎng)期生存環(huán)境帶來(lái)嚴(yán)重影響。限制或減少電力系統(tǒng)設(shè)備中SF₆氣體的使用及排放勢(shì)在必行。而真空滅弧室具有高絕緣性能和環(huán)境友好等特點(diǎn)，在中壓領(lǐng)域(12～40.5kV)得到了廣泛應(yīng)用，被視為替代SF6氣體開(kāi)關(guān)在高壓輸電領(lǐng)域應(yīng)用的重要選擇之一。

一般情況下，真空滅弧室在使用時(shí)需置于充有一定氣壓氣體的密閉氣室內(nèi)。當(dāng)前真空滅弧室的應(yīng)用范圍正在不斷地向高電壓等級(jí)和小型化方向發(fā)展，這要求真空滅弧室具備更高的絕緣參數(shù)和更優(yōu)的絕緣性能。高電壓和小型化(如果沒(méi)有高電壓的要求，則真空滅弧室通常是一節(jié)瓷殼或玻璃殼體，便不存在多級(jí)內(nèi)屏蔽的這種結(jié)構(gòu)狀態(tài)；如果沒(méi)有小型化的要求，則多級(jí)內(nèi)屏蔽可放置在瓷殼內(nèi)部，不存在內(nèi)屏蔽根部將瓷殼分節(jié)的情況，所以此處提出高電壓和小型化的要求。)的真空滅弧室通常設(shè)置有多節(jié)瓷殼，并在瓷殼之間焊接有內(nèi)屏蔽罩，以均衡真空滅弧室內(nèi)部電場(chǎng)。試驗(yàn)研究表明，同一多節(jié)瓷殼真空滅弧室放置在內(nèi)充絕緣氣體的金屬外殼中，相比放置在大氣中或者內(nèi)充絕緣氣體的瓷質(zhì)等絕緣材料外殼中，在滅弧室電極間施加相同的工頻或雷電沖擊電壓，更容易發(fā)生瓷殼外和瓷殼內(nèi)擊穿。通過(guò)仿真計(jì)算分析了電場(chǎng)劣化原因并提出優(yōu)化方法。金屬外殼中真空滅弧室外部通常為氣體絕緣介質(zhì)，在氣體、金屬和陶瓷三相交界處的電場(chǎng)沒(méi)有很好的分布，再者由于內(nèi)屏蔽罩根部與兩節(jié)瓷殼之間焊接后形成的凹槽結(jié)構(gòu)導(dǎo)致楔形氣隙的存在，會(huì)加劇凹槽部分的電場(chǎng)聚集，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致真空滅弧室絕緣被破壞，開(kāi)關(guān)失效。隨著真空滅弧室向高電壓等級(jí)應(yīng)用和小型化方向發(fā)展，要求真空滅弧室不僅具備良好的內(nèi)部絕緣性能，也要求真空滅弧室具備更優(yōu)的外部絕緣性能。

在多重內(nèi)屏蔽罩及多節(jié)瓷結(jié)構(gòu)的真空滅弧室多節(jié)瓷殼之間加增向外部突出的屏蔽結(jié)構(gòu)，以均衡金屬、陶瓷和氣體三相界面處的電場(chǎng)分布，提高真空滅弧室整體絕緣性能。

當(dāng)前，真空滅弧室的應(yīng)用范圍正在不斷地向高電壓等級(jí)和小型化方向發(fā)展，這要求真空滅弧室具備更高的絕緣參數(shù)和更優(yōu)的絕緣性能。高電壓等級(jí)的真空滅弧室通常設(shè)置有多節(jié)瓷殼，并在瓷殼之間焊接有內(nèi)屏蔽罩，以均衡真空滅弧室內(nèi)部電場(chǎng)，真空滅弧室內(nèi)絕緣性能通常很好。但是真空滅弧室外部通常為空氣或其他絕緣介質(zhì)，在空氣(或其他絕緣介質(zhì))、金屬和陶瓷三相交界處的電場(chǎng)沒(méi)有很好的分布，再者由于內(nèi)屏蔽罩根部與兩節(jié)瓷殼之間焊接后形成的凹槽結(jié)構(gòu)導(dǎo)致楔形氣隙的存在，會(huì)加劇凹槽部分的電場(chǎng)聚集，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致真空滅弧室外絕緣被破壞，開(kāi)關(guān)失效。隨著真空滅弧室向高電壓等級(jí)應(yīng)用和小型化方向發(fā)展，要求真空滅弧室不僅具備良好的內(nèi)部絕緣性能，也要求真空滅弧室具備更優(yōu)的外部絕緣性能。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的在于針對(duì)現(xiàn)有真空滅弧室絕緣性能不足的問(wèn)題，提供了一種具有外屏蔽結(jié)構(gòu)的多節(jié)瓷殼型真空滅弧室。

本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：

一種具有外屏蔽結(jié)構(gòu)的多節(jié)瓷殼型真空滅弧室，包括真空滅弧室本體和外屏蔽結(jié)構(gòu)；

真空滅弧室本體內(nèi)部設(shè)置有旋轉(zhuǎn)軸對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的內(nèi)屏蔽罩，內(nèi)屏蔽罩的根部將旋轉(zhuǎn)軸對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的瓷殼分割成三節(jié)及以上互不接觸的部分，沿內(nèi)屏蔽罩的根部向遠(yuǎn)離中心軸線O，并向周向突出的外屏蔽結(jié)構(gòu)，該外屏蔽結(jié)構(gòu)的根部與內(nèi)屏蔽罩的根部固定連接。