特瑞德固封极柱特点分析
浅谈电力系统大通流能力固封极柱特点

浅谈电力系统大通流能力固封极柱特点1 大通流能力固封极柱的主要技术难点通过分析,结合国内主流固封极柱生产厂家的一些经验,大通流能力固封极柱的主要技术难点有:在运行过程中电动力较大,对固封极柱机械强度要求更高;由于额度电流较大,为了满足相应的温升要求,极柱本身的回路电阻必须更小,同时散热性能要好;产品结构特别是运动部分较复杂,有一定设计难度,同时对工艺性要求也更高。
对于上述技术难点,一般从以下两个方面予以控制:2 机械强度2.1 环氧树脂壁厚加厚固封极柱需考虑产品在高、低温承受操作冲击、电动力的能力,在结构设计时,考虑固封极柱在低温时能让弹性缓冲层同环氧树脂外壳一起收缩,高温时能让弹性缓冲层同环氧树脂外壳一起膨胀,这样固封极柱的内应力可大大减小,具有承受高低温循环和操作冲击的能力。
因此,采用加缓冲层的结构,并让动端面的缓冲层外露以实现上述自由膨胀和收缩的功能。
综合考虑环氧树脂的抗拉强度、产品温升后材料的强度下降、产品合闸冲击力并结合国外同类产品的经验,大电流固封极柱的环氧树脂的壁厚一般定为10mm以上。
2.2 增加了靠背由于大电流固封极柱在运行中电动力较大,在设计中若仍然采用小电流固封极柱与断路器框架的连接方式(即通过4颗螺钉将断路器框架与固封极柱底座连接在一起),在运行中可能会出现极柱体断裂的情况,根据该情况,在大电流固封极柱体上加上靠背,提高了产品的机械强度。
经过后期的使用证明,该结构提高了产品的机械强度及可靠性。
3 温升方面固封极柱产品由于采用了复合绝缘的方式,其最大难题就是如何克服散热与体积减小之间的矛盾。
由于失去了真空灭弧室与绝缘筒之间空气对流的散热方式,仅依靠热传导一种方式散热,其温升问题就是产品的关键所在。
大电流固封极柱额定电流较大,上述矛盾会更加突出,主要从以下三方面解决了该难点:3.1 使用接触电阻较小的灭弧室,降低大电流固封极柱的回路电阻选取接触电阻较小的灭弧室,回路电阻控制在10μΩ左右,可满足其温升要求。
固封极柱制造工艺的研究

固封极柱制造工艺的研究朱邵亮【摘要】在中压部分,真空断路器是一个非常重要的电力器件.真空断路器的制造工艺对于设备的使用情况具有非常重要的意义.真空断路器的制造工艺经历过几次工艺的变化,已经变得越来越先进.本文将根据工作中的经验,详细介绍固封极柱制造工艺.【期刊名称】《现代制造技术与装备》【年(卷),期】2017(000)006【总页数】2页(P75-76)【关键词】真空断路器;固封极柱;制造工艺【作者】朱邵亮【作者单位】厦门ABB振威电器设备有限公司,厦门 361000【正文语种】中文1.1 真空断路器的发展概述中压的工作范围,是一个联系高压电网和用户的桥梁。
它的工作状态直接决定着电网的运行和用户的用电质量。
中压范围的工作状况主要指的是各种电器设备的工作状况。
断路器是中压电网的主要设备之一,本文将介绍断路器的发展以及新型断路器的制造工艺。
1.2 固封极柱制造工艺的概述1.2.1 固封极柱的结构固封极柱主要由真空灭弧室、两个出线座、散热片、绝缘拉杆、固定嵌件、环氧树脂绝缘层等部分组成,如图1所示。
1.2.2 两种生产工艺的比较目前,真空断路器中固封极柱制造工艺按照流程的不同,大致可以分为固封极柱制造法和灌封极柱制造法。
ABB公司的产品为固封极柱制造法,西门子公司的产品为灌封极柱制造法。
固封极柱法:首先把硅橡胶硫化到真空灭弧室的表面,随后将包括灭弧室的所有原件放到模具中,最后浇注环氧树脂绝缘材料固化成型。
灌封极柱法:将真空灭弧室和所有的部件放到预制的绝缘筒内,绝缘筒的制造材料为环氧树脂,最后在用硅化橡胶填充绝缘筒的缝隙,固化成型即为最终产品。
2.1 模具的制造要求具体要求是,模具的密封性能一定要达标,表面细腻光洁,不能出现太大和过多的毛刺,以便于脱模。
模具的进料口一般要求布置在模具的下部,排气口留在模具的上部。
这样的浇注过程效果较好,有利于产出质量较好的产品。
模具的安装顺序一般按照下抽芯、静模、动模以及上抽芯的顺序排列。
固封极柱用真空灭弧室

固封极柱用真空灭弧室固封极柱用真空灭弧室是一种用于高压开关设备的重要组件,它的作用是在开关操作时消除电弧,并且保证设备的可靠性和安全性。
本文将介绍固封极柱用真空灭弧室的工作原理、结构特点、应用领域以及未来发展趋势。
一、工作原理固封极柱用真空灭弧室的工作原理主要是利用高真空状态下的电场效应和磁场效应来消除电弧。
在设备操作时,当触头分离时,产生的电弧会迅速扩散并在灭弧室内形成一个电弧柱。
灭弧室内部安装了一组电极和磁场线圈,利用电场效应和磁场效应将电弧柱的能量转化为热能,使电弧迅速熄灭。
利用高真空状态下的绝缘性能,确保设备的安全可靠性。
二、结构特点固封极柱用真空灭弧室的结构主要包括外壳、触头、灭弧室、绝缘材料、电极和磁场线圈等组件。
外壳采用高强度金属材料制成,具有良好的耐压性能。
触头采用铜合金或其他导电材料制成,具有良好的导电性能和耐磨性。
灭弧室采用高真空度的材料制成,确保灭弧效果。
绝缘材料采用高压绝缘材料,确保设备的绝缘性能。
电极和磁场线圈组成了灭弧系统,通过优化设计可实现更好的灭弧效果。
三、应用领域固封极柱用真空灭弧室主要应用于高压断路器、负荷开关、隔离开关等高压开关设备中。
在这些设备中,灭弧室起着关键的作用,可以有效消除电弧,确保设备的安全可靠性。
固封极柱用真空灭弧室具有体积小、重量轻、寿命长等特点,适用于各种高压开关设备的应用场景。
四、未来发展趋势随着高压开关设备的不断发展,固封极柱用真空灭弧室也在不断改进和完善。
未来,固封极柱用真空灭弧室将继续向高性能、高可靠性和智能化方向发展。
在材料方面,将会出现更多新型高性能材料的应用,如碳纳米材料、高温陶瓷材料等,以提高灭弧室的耐压性能和绝缘性能。
在结构设计上,将会更加注重产品的紧凑性和便捷性,以适应设备的小型化和智能化趋势。
在灭弧技术上,将会采用更先进的电极和磁场线圈设计,以提高灭弧效果和稳定性。
固封极柱用真空灭弧室将会在高压开关设备领域发挥越来越重要的作用,为设备的安全可靠性提供更好的保障。
10kV真空断路器固封极柱结构的电场分析及优化设计

10kV真空断路器固封极柱结构的电场分析及优化设计摘要: 10kV真空断路器固封极柱内腔结构需要考虑在绝缘试验中存在局部滑闪放电的绝缘隐患。
本文利用Ansoft Maxwell仿真软件建立极柱二维物理模型并完成模型的静态电场仿真分析,然后综合仿真结果进行极柱结构优化设计。
经电场仿真运算结果比较,优化后的极柱内部场强分布得到了明显的改善,可有效消除极柱绝缘隐患,满足工程应用要求。
关键词:固封极柱;滑闪放电;Ansoft Maxwell;静态电场仿真0引言随着经济的发展,我国配电网架空线路运行负荷越来越大,对柱上配电设备绝缘性能要求越来越严格。
10kV配电网广泛应用的三相分立式柱上真空断路器普遍采用固封极柱结构,由于空间小,结构复杂,容易存在绝缘隐患,在进行常规的工频耐压绝缘试验中会局部出现滑闪放电现象。
本文利用Ansoft仿真软件建立了固封极柱二维物理模型,并进行静态电场仿真分析,仿真结果表明场强集中点位于断路器出线导电杆内侧凸起尖端位置以及软连接紧固螺栓头部。
综合仿真结果以及极柱实物应用情况,对进线导电杆结构以及软连接安装方式进行了优化设计,明显改善了极柱内部结构电场分布情况,消除了绝缘隐患。
1 固封极柱绝缘结构分析1.1结构分析优化前10kV真空断路器固封极柱结构组成如图1所示,主要由环氧树脂绝缘外壳、真空灭弧室、进线导电杆、出线导电杆以及电流互感器固封浇注而成。
在正常工况下,极柱内腔环境采用的是空气绝缘,断路器主回路连接高压,电流互感器铁芯均可靠接地,因此,出线导电杆与电流互感器铁芯之间的绝缘结构设计是整个极柱绝缘设计的关键。
优化前的固封极柱中出线导电杆内侧凸起圆角位置与软连接紧固螺栓头部距离电流互感器接地铁芯较近,容易形成高场强集中点,且处于空气环境当中,当场强超过空气击穿场强容易引起电晕放电,随着电压上升,电晕放电会快速发展成辉光放电,当外施电压超过某一临界值后,辉光放电又快速发展成滑闪放电而形成明显可见的放电现象。
固封极柱用真空灭弧室

固封极柱用真空灭弧室
固封极柱是一种高压断路器的重要部件,用于稳定和加强设备的运行。
为了确保固封极柱的安全和可靠性,真空灭弧室是必要的。
本篇文章将介绍固封极柱用于真空灭弧室的详细信息。
一、什么是固封极柱?
固封极柱是高压断路器中的一个组件,在电力工程中被广泛应用。
它由柜体、导电材料和密封件组成。
固封极柱起到保护设备的作用,防止电流过载和短路情况下的损坏。
二、什么是真空灭弧室?
真空灭弧室是用于高压电路中的一种设备反应,其主要作用是消除电流中的电弧。
它由真空室、固封极柱、灭弧器和四个触头组成。
1. 高度密封
固封极柱具有极佳的密封性,使其在真空灭弧室中的使用非常适用。
良好的密封性保证了设备的高效运行,并减少了企业的点火和熄灭成本。
2. 高度可靠
由于固封极柱是一种经过压力测试的设备,因此其性能非常可靠。
固封极柱的可靠性确保了设备的长期稳定运行,减少了业主在日常维护和运营上的成本和工作量。
3. 长寿命
固封极柱的性能非常耐用,极少需要维护或更换。
这意味着企业拥有一个高效、可靠的设备而不会产生额外成本,也对环境造成了更少的压力和浪费。
四、结论
因此,固封极柱是高压断路器及其维护中的重要组成部分。
它们起到稳定和保护设备的作用。
在固封极柱上使用真空灭弧室可确保这些设备的高效、可靠和长寿命运行。
干燥空气绝缘开关柜中应用的固封极柱绝缘结构设计及优化

干燥空气绝缘开关柜中应用的固封极柱绝缘结构设计及优化李龙江;吴小钊;李俊豪【期刊名称】《高压电器》【年(卷),期】2024(60)2【摘要】为了实现气体绝缘开关柜的绝缘介质由SF6向干燥空气等环保型气体转变,开发一种结构小型化、绝缘水平满足要求的干燥空气绝缘开关柜中使用的固封极柱是亟需解决的问题。
文中分析了40.5 kV SF6固封极柱置于干燥空气绝缘开关柜中的相间及对地电场分布,结果显示灭弧室动、静端盖板以及绝缘拉杆附近的气—固沿面电场严重超标,易造成沿面闪络。
依据气—固复合绝缘理论,采取增加均压屏蔽网、改进绝缘壳体外观结构、重新设计绝缘拉杆等措施进行电场优化。
通过仿真分析,优化设计后的固封极柱灭弧室端盖附近沿面最大场强由3.4 kV/mm降至2.03 kV/mm,绝缘拉杆沿面最大场强由4.1 kV/mm降至1.7 kV/mm。
对优化前后的固封极柱进行了局部放电和雷电冲击耐压试验,局部放电试验的起弧电压由35 kV提升到62 kV,雷电冲击耐压试验的峰值耐受电压由145 kV提升到218 kV,证明了优化方案的可行性,为后续40.5 kV及更高电压等级的类似固封极柱的研发及优化提供了有关参考。
【总页数】8页(P94-101)【作者】李龙江;吴小钊;李俊豪【作者单位】国网四川省电力公司;许继集团有限公司【正文语种】中文【中图分类】TM5【相关文献】1.固封极柱外绝缘层开胶对性能的影响分析2.12kV干燥空气气体绝缘开关柜热分析及优化3.柱极绝缘体空滤技术在防控档案库房空气污染中的应用研究4.40.5 kV 大电流固封极柱绝缘结构电场分析及优化设计5.40.5kV空气绝缘开关柜穿墙套管电场优化与结构设计因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
40.5kV固封极柱的设计及工艺优化

52工艺与装备基金项目:国家电网公司科技项目资助(SGTYHT/14-JS-188)作者简介:纪江辉(1986- ),男,工程师,学士,从事高压电器绝缘技术以及电磁仿真等研究工作。
40.5kV固封极柱的设计及工艺优化纪江辉,张杰,王小丽,王鹏,郅娇娇(许继集团有限公司,河南 许昌 461000)摘 要:针对40.5kV 固封极柱在生产过程中因出现绝缘击穿或浇铸过程中环氧树脂漏料造成生产成品率下降的情况,建立真空断路器模型,对固封极柱内部结构进行有限元电场优化设计,并采取在真空灭弧室硅胶层均匀涂抹底涂剂,固封极柱下出线座与真空灭弧室硅胶层之间采用双重密封结构等方法对工艺进行优化。
试验结果表明,优化设计后的固封极柱提高了产品的合格率及整体性能。
关键词:绝缘击穿;固封极柱;电场;有限元;双重密封中图分类号:TM561.2 文献标识码:A 文章编号:1007-3175(2016)12-0052-04Abstract: The yield of 40.5kV solid-insulation-embedded poles declined when they had insulation breakdown in the process of production or the leakage of epoxy in the process of casting production. This paper established the vacuum circuit breaker model to carry out finite element op -timization design for the interior structure of solid-insulation-embedded poles, with silica gel layer painted over silane coupling agent in vacuum arc-extinguishing chamber, with double seal structure adopted between the outgoing line seat of solid-insulation-embedded poles and the silica gel layer in vacuum arc-extinguishing chamber to optimize technology. The test results show that the solid-insulation-embedded poles optimal designed raises the yield of products and the whole performance.Key words: insulation breakdown; solid-insulation-embedded poles; electric field; finite element; double sealJI Jiang-hui, ZHANG Jie, WANG Xiao-li, WANG Peng, ZHI Jiao-jiao(XJ Group Corporation, Xuchang 46 000, China )Design and Process Optimization of 40.5kV Solid-Insulation-Embedded Poles0 引言目前40.5kV 真空断路器在实际运行事故中绝缘故障最多[1],常出现固封极柱断口绝缘击穿,主回路对地绝缘试验时固封极柱与框架之间发生放电的现象[2]。
固封极柱外绝缘层开胶对性能的影响分析

固封极柱外绝缘层开胶对性能的影响分析本文介绍了真空灭弧室固封极柱技术的发展,利用电场分析和固体介质击穿理论,分a析了当固封极柱外绝缘层出现开胶或夹杂时,开胶部位的电场强度将显著增强,导电杂质会减小绝缘层厚度,容易出现固封极柱外绝缘击穿。
标签:固封极柱;外绝缘层;击穿;电场分析;介电常数0 引言固封极柱使真空灭弧室和其他导电件及外界环境完全隔离,增强灭弧室外绝缘强度,避免了外力和外界环境对灭弧室及其他导电件的影响。
固封极柱极大的简化开关装配过程,并减少了装配过程出现差错的概率[1]。
真空灭弧室内部为真空绝缘,可靠性非常高。
外部绝缘依靠固封层,当固封层开胶时,很容易出现外绝缘击穿导致固封极柱破坏。
故硅橡胶层和环氧树脂层的质量决定了固封极柱的外绝缘性能。
1 多介质系统中的电场分析真空灭弧室固封极柱属于典型的多介质系统:灭弧室内部真空部分、灭弧室绝缘外壳(陶瓷)、硅橡胶层、环氧树脂层。
不考虑灭弧室两端的金属部分时,则每个界面处只有两种介质,只分析均匀电场下两种介质交界面与等位面重合以及与等位面斜交的情况[2]。
1.1 介质界面与等位面重合的情况图1表示均匀电场中双层介质的情况,两层介质中的电场强度E1和E2分别为:式(1-1)与式(1-2)表明,在绝缘距离d=d1+d2不变的情况下,增大时E2减小,但却使E1增大;减小时E2增大,但却使E1减小。
1.2 介质界面与等位面斜交的情况介质界面与等位面斜交时,电位移矢量与界面之间的角度不是90℃,因此会在第二种介质中发生折射,如图2所示。
电缆线入射角与折射角的关系如下:(1-3)式(1-3)表明,α1一定时,ε1与ε2决定α2,且增大ε2时En2减小;减小ε2时En2增大。
与式(1-1)及式(1-2)的结果类似。
即介质中的电场强度与介质的介电常数密切相关,且成反比关系,增大ε2时E2减小,减小ε2时E2增大。
2 固封极柱中的电场分析2.1 固封极柱粘结良好时的电场固封极柱粘结良好时,则只存在3层介质、2个界面,瓷壳层与硅橡胶层,硅橡胶层与环氧树脂层。
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永磁机构用固封极柱特点分析及借鉴性【摘要】 本文分析了特瑞德电器公司ISM 系列断路器12kV/630A/20kA 永磁机构用固封极柱的结构特点以及所配真空灭弧室的内部结构和电磁场分布。
为我公司固封极柱研发和灭弧室设计提供借鉴意义。
【关键词】 固封极柱 真空灭弧室 电场 磁场 借鉴性一. 问题的提出近几年,随着固封技术的迅速发展,固封极柱成为国内炙手可热的市场热点产品,同时永磁机构目前也逐步被市场所认可。
特瑞德电器公司是全世界最优秀的永磁机构断路器和永磁机构供应商之一,研究特瑞德永磁机构用固封极柱对我公司发展自有固封极柱技术很有借鉴意义。
所以我们对特瑞德ISM 系列断路器12kV/630A/20kA 永磁机构用固封极柱进行了解剖和分析。
二. 极柱的分析样品为特瑞德12kV/630A/20kA 固封极柱1个, ①.开距6mm ,②.触头压力700N ,③.该样品除了完成过10000次机械寿命,未进行过其他项目实验。
图1是该产品装于断路器上的外观情况图 1灭弧室带波纹管的动触头软连接 操作绝缘子 分闸弹簧 触头压力弹簧螺线管线圈动铁心同步轴机械联锁接口永磁机构同步轴微动开关联锁销框架母线连接图2为该极柱的外形测绘结果图2图3为极柱上半部和下半部X光照片图3极柱上半部和下半部X光照片1.极柱参数测试结果2.极柱的主要特点:①.带绝缘套的灭弧室和绝缘筒之间没有任何粘接物,灭弧室及其绝缘套能够直接从绝缘筒内退出(但需要施加一定外力)。
绝缘套套在灭弧室瓷壳上,与瓷壳间也没有任何粘接物,而且其伸长率较大,能够直接从瓷壳上径向拉伸后取下。
见图4图4分解后的灭弧室、绝缘套、绝缘筒、软连接绝缘套自由状态下的内径尺寸约为Φ57mm,壁厚约4.5mm。
灭弧室瓷壳外径为Φ74.5mm,比绝缘套内径大17.5mm,试图采用手工方式将绝缘套套上瓷壳,但比较困难,推测可能要通过热缩等其他方式。
绝缘套为加强型液体硅橡胶,经检测其物理性能如下:可以看出,硬度较低,拉伸强度和撕裂强度方面优于我公司现有产品。
将胶套如图5方向放置于工频测试台上,下端面接地,上端面加高压,测得其耐压值为25kV,电压加至30kV时跳闸。
图5 硅橡胶套②.经检测绝缘筒玻璃化转变温度为145.7℃。
据资料显示,可能是聚碳酸酯(PC)或聚氨酯(PUR)塑料。
③.软连接结构比较特别,由24片宽40mm的环形铜片压叠而成,环型上下各有1个孔,上端与动导杆连接,下端与下出线连接。
局部装配图如下图。
软连接中通过的电流及其产生的磁场、电动力方向如图6所示:图6可以看出,当电流流过环行软连接时,会产生图示方向的电动力,由于软连接下端是固定在下出线上的,所以该电动力的作用方向和触头压力方向是一致的,相当于补充了一部分触头压力,对关合有利。
但在分断操作中,从触头刚分点至电弧熄灭之前该力会成为分闸力的一个阻力,这对开断不利。
④.灭弧室静端为端面连接,动导电杆和软连接、软连接和下出线之间均为锥度连接(见图7)。
灭弧室动端无导向套。
图7 由左开始依次是灭弧室整管、灭弧室静端、灭弧室动端三. 真空灭弧室分析图8为灭弧室X光照片图8 左为触头闭合时的灭弧室右为触头拉开6mm时的灭弧室1.灭弧室参数测试2.灭弧室结构特点分析静动管芯照片见图9,切割后的管芯照片见图10图9 左为静管芯右为动管芯㈠.电极结构①.电极采用了直径为Φ55的6槽杯状纵磁结构,入角约为18°,转角90°,槽宽0.8mm。
杯子的整体高度很小,只有8mm。
大大节省了管内空间。
但槽根距离也小,约为3.8mm,对额定电流有一定影响。
从特瑞德样本上看,该电极额定电流最高为1000A。
②.触头座外圆的圆弧做的非常好,尤其是和触头片衔接处过渡很圆滑,对于降低该处电场局部强度很有好处。
图10 静动管芯剖面③触头座内没有支撑,为了增加强度,采用了CuCr2材料,但仍存在触臂变形的情况。
该样品在解剖前曾经做过10000次机械寿命,可以看到静、动电极已经完全并槽。
④触头总厚度为3mm,采用了复合型材料,燃弧面厚度1.2mm为CuCr50,焊接面为CuCr3。
⑤静、动触头座对槽角度为0°(见图11)⑥动导电杆和触头座采用了螺纹连接的方式,推测是为了防止封排过程焊料二次熔化造成触头座脱落。
图11 还原静.动管芯在整管内的相对位置㈡.波纹管采用了焊接波纹管,材料为316L,壁厚0.155mm,外径Φ62,内径Φ24。
可以看出该波纹管波深非常大(19mm),且壁厚非常均匀,对机械寿命的提高非常有利。
波纹管置于灭弧室外部,触头闭合时高度仅为14mm,使灭弧室体积显著缩小。
这种结构的波纹管在分闸过程中是被拉伸的,和我们现有的波纹管受力方向正好相反。
㈢.屏蔽结构只有主屏蔽筒,与两端盖板构成了整个屏蔽系统。
屏蔽筒大缩口配合两端盖板的形状形成全屏蔽结构,屏蔽效果非常好。
主屏蔽筒材料为铁镍合金,分为上下两截,采用钎焊的方式连接。
两端缩口较大,均带有外翻边(R1.75),通过中部的两道滚筋悬挂于瓷壳中间的凸台上(具体结构见总装配图)。
装配正,配合情况也较好,晃动时没有响声。
㈢. 瓷封结构盖板和瓷壳为立封结构,无过渡。
盖板材料比较特殊,为含铜4%的铁镍合金。
解剖过程中发现盖板材料比较软。
图12 是测绘的灭弧室外形和总装图3.灭弧室电场分析对该产品进行了电场模拟分析,并和我公司TD-15(开距6mm)进行电场分布对比。
之所以和TD-15对比,是因为这两种产品的雷电冲击耐压水平相当,均为95kV。
①从全局分布来看,除电极之间的区域以外,TD-15管内的整体电场强度远小于该样品。
(见电场1)②从电极之间的电场分布看,特瑞得产品对电极边缘圆弧的处理导致其电极边沿的电场强度低于TD-15。
(见电场2)③比较两种产品的电场最强点位置,TD-15在两触头边沿处,强度为1.9×107V/m;特瑞德产品在屏蔽筒与两端盖板的最近处,强度为2.1×107V/m。
(见电场3)电场1全局电场分布图电场2电极之间的电场分布电场3 电场最强点位置★值得我们思考的问题:①.该样品电极与屏蔽筒间的距离只有3.2mm ,远小于TD-15的8.5mm 。
其他部分的绝缘距离也都在3—6mm 之间,整体的电场强度也明显强于TD-15,可是为什么该产品冲击耐压水平可以很轻松的达到95kV ?②.我们产品的绝缘弱点究竟是什么?是电场分布?材料绝缘特性?零件形状?零件表面状态?还是有其他因素?☆我的思考:1.从总装图上可以看出,该产品内部零件边角均采用大圆弧过度,绝缘间隙基本形成曲面对曲面。
由于曲面半径的不同,局部电场强点的有效面积区域减少。
在真空中有效面积越小,耐压越高。
2.该产品的电场最强点是盖板与屏蔽筒之间,这两种材料均为铁镍合金,耐压强度比较高,相比较铜铬而言更不容易击穿。
3.这么小的绝缘间隙对于形位公差的要求应该是非常敏感的,但该样品灭弧室本身并没有导向,完全靠机构导向。
由于是每相配一个永磁机构,相比弹簧机构而言,传动路径显著减少,这对机构本身和安装后的灭弧室形位公差的保证大有好处。
在一定程度上也保证了绝缘的稳定性。
4.灭弧室磁场分析用ANSOFT分析软件进行了磁场模拟分析,并和我公司直径接近的电极进行磁场对比。
以下磁场分布图均为开距中心处,平行于触头开槽方向和垂直于触头开槽方向的两条直线上的磁场分布。
◆特瑞德Φ55纵磁结构电极磁场分布:磁场强度最大值约为0.0145T,最小值约为0.01T值得一提的是,该电极触头座由于采用了大圆弧结构,触头直径小于触头座。
触头闭合时的接触面直径为Φ44.5mm。
我们知道,当触头有夹角时开断时的起弧点往往在触头边沿,而该电极Φ44.5mm的接触面边沿正好是强磁场区域,这对开断过程电弧的控制是大有好处的。
◆我公司Φ41纵磁结构电极(有铁芯)磁场分布(TD510):具有12kV下20kA的开断能力磁场强度最大值约为0.023T,最小值约为0.012T◆我公司Φ48纵磁结构电极(无铁芯)磁场分布(TD3720A):具有12kV下20kA的开断能力磁场强度最大值约为0.0175T,最小值约为0.0105T◆我公司Φ58纵磁结构电极磁场分布(TD14A-25):具有12kV下25kA的开断能力磁场强度最大值约为0.0104T,最小值约为0.0078T几种电极的磁场分布形态基本一致,磁场强度由强到弱的次序是TD510 (Φ41有铁心)、TD3720A (Φ48有铁心)、特瑞德Φ55电极(无铁芯)、 TD14A-25(Φ58无铁芯)。
由于磁场强度大小不是反映开断能力的唯一参数,所以哪种电极更适合我们还需要设计的时候根据具体情况而定。
四.结束语总体上看,该样品在相同电压等级产品中,体积较小,绝缘可靠,结构特点突出,装配方式比较简单,有很多值得我们研究和学习之处。
另,后附材料分析结果及特瑞德断路器参数表。
(见下页)材料分析结果特瑞德断路器参数表。