电工电气杂志社

三工位开关断口的空气击穿电压试验研究

来源：电工电气发布时间：2023-10-17 14:17 浏览次数：258

三工位开关断口的空气击穿电压试验研究

陈加明

(上海思源高压开关有限公司，上海 201203)

摘要：气体绝缘开关柜三工位开关断口距离的气隙击穿情况可以通过雷电冲击耐压试验来判断其耐压能力，对于不同的外形尺寸和不同的断口距离，其雷电冲击耐压结果也就各不相同。提出用电场不均匀系数 η 和 50% 雷电冲击击穿场强 E_b 的关系来表示三工位开关断口绝缘能力的方法，先利用电磁场有限元软件对六氟化硫 (SF₆) 用三工位开关模型进行计算分析求得不同断口距离下的电场不均匀系数 η，再在空气中进行一定数量的雷电冲击试验，计算得到 50% 雷电冲击击穿场强 E_b，并绘制成曲线关系图。通过N₂ 用三工位开关的断口来验证该曲线的误差，结果证明该方法具有实用性和有效性，可以用于三工位开关断口的研究与开发。

关键词： 气体绝缘开关柜；开关断口；电场不均匀系数；击穿场强

中图分类号：TM564 文献标识码：A 文章编号：1007-3175(2023)09-0043-04

Research on Air Breakdown Voltage Tests of Three-Position Switch Fracture

CHEN Jia-ming

（Shanghai Sieyuan High Voltage Switchgear Co.,Ltd, Shanghai 201203,China）

Abstract: The lightning impulse withstand voltage test can be used to judge the voltage capability of the air-gap breakdown of three-position switch fracture distance of gas-insulated switchgears, and the voltage capability results are various because of their different shape sizes and fracture distance. The paper proposes a method to represent the insulation capability of the three-position switch fracture through the relationship between the non-uniformity coefficient of electric field η and the 50% lightning impulse breakdown field strength Eb. Firstly, the electromagnetic field finite element software is used to calculate and analyze the three-position switch model of SF6 to obtain the non-uniformity coefficient of electric field η under different fracture distances. Then, a certain number of lightning impulse tests are carried out in the air to get the 50% lightning impulse breakdown field strength Eb and to plot them as a curve diagram.The error of this curve is verified by the fracture of the three-position switch of N2. The result proves that the method is practical and effective and can be used for research and development of the three-position switch fracture.

Key words: gas-insulated switchgear; switch fracture; non-uniformity coefficient of electric field; breakdown field strength

参考文献

[1] 于庆瑞，马志瀛，史瑞林.40.5 kV 箱型气体绝缘开关设备穿墙套管电场分析及设计优化[J] . 华通技术，2005，24(3) ：7-10．

[2] 张强华，谭燕，邬建刚.40.5 kV 无SF₆ C-GIS 开关柜研究[J]. 高压电器，2011，47(6) ：29-33．

[3] 钱家骊，袁大陆，杨丽华，等. 高压开关柜——结构、计算、运行、发展[M]. 北京：中国电力出版社，2007 ：17-22．

[4] 马爱清，肖兴恩，李峰. 基于不均匀系数的气体冲击击穿电压计算方法研究[J] . 高压电器，2015，51(4) ：36-39．

[5] 陈会利，徐建源，李璐维，等. 不均匀电场 SF₆/N₂ 混合气体击穿特性的试验研究[J] . 高压电器，2016，52(12) ：110-115．

[6] 吴振跃. 低压力N₂ 的绝缘特性研究[D] . 上海：上海交通大学，2015．

[7] 游贤衡. 高压隔离接地模块三维电场分析及结构改进[D]. 昆明：昆明理工大学，2013．

[8] 李鸿一.40.5 kV 智能 C-GIS 开关柜设计与绝缘分析[D].沈阳：沈阳工业大学，2017．

[9] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局. 高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求：GB/T 11022—2011[S]. 北京：中国标准出版社，2011 ：20.

[10] 李卫国，侯孟希，袁创业，等. 稍不均匀场下 CF₄/N₂ 混合物雷电冲击绝缘特性研究[J] . 高压电器，2016，52(12) ：128-133．

[11] 苏海博，普美娜，朱兆芳，等. 基于 ansys 仿真的开关柜局部放电研究[J] . 高压电器，2017，53(2) ：159-165．

[12] 操李节，汪宵飞，徐勇，等. 存在气泡缺陷触头盒电场仿真研究[J]. 高压电器，2017，53(5) ：141-145．

[13] 韩筛根，曹彬，黄强，等.40.5 kV 穿墙套管电场分析及屏蔽优化[J] . 高压电器，2017，53(1) ：113-118．

[14] 刘其昶. 电气绝缘结构设计原理[M] . 北京：机械工业出版社，1988 ：17-22．

[15] 仝永刚，赵玉柱. 稍不均匀电场中 SF₆ 气体的工程击穿场强[J]. 华通技术，2005，24(4) ：34-37．

[16] 关志根. 高电压工程基础[M] . 北京：中国电力出版社，2003 ：25-26．

[17] 宁慧英. 高压开关柜中三维电场的计算与分析[D].沈阳：沈阳工业大学，2007．

[18] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局. 高电压试验技术第 1 部分：一般定义及试验要求：GB/T16927.1—2011[S].北京：中国标准出版社，2011：29-30.

[19] 满林坤，肖登明. C-C4F8 在球板电极下的绝缘性能和绝缘子沿面闪络特性研究[J] . 高压电器，2016，52(12) ：66-70．

[20] 李健，周军，黄瑞平，等. 沿绝缘表面空气间隙击穿特性的试验研究[J]. 高压电器，2017，53(5) ：1-6．

返回索引列表

Article retrieval

文章检索

三工位开关断口的空气击穿电压试验研究