CN101488384B - 24kV真空断路器绝缘件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种24kV真空断路器绝缘件，可以有效增加绝缘性能，从而满足现有的24kV户外高压交流真空断路器的户外绝缘要求。所述24kV真空断路器绝缘件，包括上、下绝缘套筒，上、下绝缘套筒外侧设有伞裙，伞裙包括大伞裙和小伞裙。所述大伞裙和小伞裙间隔设置。优选的方式是所述大伞裙和小伞裙均匀间隔设置，更优选一个大伞裙和一个小伞裙间隔设置。伞裙的上表面角度为8±0.3°，伞裙间距和伞裙伸出距离之比为1.04±0.2。下绝缘套筒高度为330±3mm。本发明的优点：1)上、下套筒爬电距离均达到760mm，高于IV级污秽等级的要求；2)伞的倾斜角度裙及伞裙间距和伞裙伸出距离之比设计合理，可有效的提高伞裙的自洁性；3)绝缘性好。

Description

24kV真空断路器绝缘件

技术领域

本发明涉及一种24kV真空断路器绝缘件。

背景技术

随着社会经济和科学技术的高速发展，城市负荷密度越来越大，10kV配网已出现许多不适应性，目前我国正对20kV电网进行建设，其中已经将江苏省做为试点工程，在江苏省苏州、宿迁等地区已经开始了20kV配电线路的全面建设。然而国内目前用于20kV电压等级的户外断路器设备短缺，国外电气设备和配电装置的技术条件、绝缘配合、测试标准等不适应我国具体条件的相关标准。该电压等级断路器的国内首先研制成功势必会解决江苏省20kV工程建设中户外柱上开关的选择问题，为江苏省20kV试点工程建设以及全国20kV电压等级的推广作出重大贡献。

20kV配网具有投资低、节约线损、供电能力强等特点，其社会效益和经济效益非常明显。为满足国内20kV配网建设的需要，研制开发适合我国国情的质量过硬，技术先进的24kV户外高压交流真空断路器，是摆在高压开关制造行业面前迫切需要解决的课题。其户外绝缘件的性能决定此电压等级断路器的体积、绝缘性能。

一种公知的真空断路器绝缘件，包括上、下绝缘套筒，上、下绝缘套筒外侧设有伞裙，伞裙的设置在一定程度上增加了爬电距离，但是仍然完全无法满足现有的24kV户外高压交流真空断路器的户外绝缘要求。

发明内容

本发明提供了一种24kV真空断路器绝缘件，可以有效增加绝缘性能，从而满足现有的24kV户外高压交流真空断路器的户外绝缘要求。

所述24kV真空断路器绝缘件，包括上、下绝缘套筒，上、下绝缘套筒外侧设有伞裙，伞裙包括大伞裙和小伞裙。

所述大伞裙和小伞裙间隔设置。优选的方式是所述大伞裙和小伞裙均匀间隔设置，更优选一个大伞裙和一个小伞裙间隔设置。

伞裙的上表面角度为8±0.3°，伞裙间距和伞裙伸出距离之比为1.04±0.2。下绝缘套筒高度为330±3mm。

根据标准GB50060-92《3～110kV高压配电装置设计规范》要求，15～20kV线路上的开关带电部分至接地部分之间的距离300mm，不同相的带电部分之间的距离300mm。本发明下套筒的高度为330±3mm(与权利要求中的数值不一致)，完全可以满足上述要求。

根据标准GB/T 5582-93《高压电力设备外绝缘污秽等级》，24kV爬电距离的基准计算公式为lt＝a*Ka*Ur＝31*1*24＝744mm。a为公称爬电比距环境分级数值(单位mm/kV)，本发明适用IV级污秽等级的环境数值为31；同时结合标准DL593《高压开关设备和控制设备的共用技术要求》开关在1000m海拔雷电冲击的海拔修正系数Ka＝1；额定电压Ur＝24kV。本发明中伞裙包括大伞裙和小伞裙，且大伞裙和小伞裙间隔设置，由于小伞裙处于大伞裙的保护之下，不易受污染，不易形成雨帘，提高绝缘性，疏水性，同时结合伞裙角度的设计，提高绝缘子的自洁性，保证爬电距离。经计算，本发明以基准的爬电距离为根据，综合考虑断路器投切在线路上运行时产生的频繁过电压，雷电冲击电压及最恶劣环境下的闪络情况下，调整了大小伞裙的角度，使伞裙面的弧长在增加。经测量得到本发明的上、下套筒的爬电距离均760mm以上。

绝缘套筒的沿面电场分布强弱、均匀度主要由套筒外侧的大小伞裙的尺寸及斜面角度决定。按一般的设计经验，伞裙的上表面角度为5±0.5°，伞裙的下表面角度为2±0.3°，伞裙间距和伞裙伸出距离之比0.8±0.1。本发明伞裙的上表面的角度为8±0.3°，伞裙的下表面角度为2±0.3°，伞裙间距和伞裙伸出距离之比(S/P)＝1.04±0.2。本发明采用上述形状的伞裙结构后，当真空断路器触头关合时，伞裙的尖端场强分布更加均匀，当发生污闪现象时，更加不易被击穿，同时伞裙的场强分布线性度较好，伞裙的绝缘性能更佳，可以更加有效的防止污闪现象的发生。

本发明的优点：1)上、下套筒爬电距离均达到760mm，高于IV级污秽等级的要求；2)伞裙的倾斜角度及伞裙间距和伞裙伸出距离之比设计合理，可有效的提高伞裙的自洁性；3)绝缘性好。

本发明完全能够满足在海拔1000m，污秽等级IV的20kV线路上使用要求，是一种真正绝缘性能好的24kV真空断路器绝缘件。

附图说明

图1为本发明的上套筒。

图中，1大伞裙，2小伞裙，3上下套筒连接的螺纹孔，4上套筒内部，5出线安装孔。

图2为本发明的下套筒。

图中，1大伞裙，2小伞裙，6下套筒的通孔，7下套筒内部。

图3为对比产品绝缘套筒的沿面电场强度分布图；

图4为对比产品绝缘套筒外侧伞裙的随距离变化场强分布的折线图；

图5为本发明绝缘套筒的沿面电场强度分布图；

图6为本发明绝缘套筒外侧伞裙的随距离变化场强分布的折线图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明加以详细说明。

本发明结构如图1和图2所示，1为大伞裙，2为小伞裙，一个大伞裙和一个小伞裙间隔设置，3为上下套筒连接的螺纹孔，共5个均匀分布于上套筒，保证连接牢靠，4为上套筒的内部，用于装配灭弧室后灌胶，5为出线安装孔，用于装配灭弧室与上出线连接。6为下套筒装配的通孔，7为下套筒内部。本发明上套筒的总高为273mm，下套筒的总高为330±3mm，伞裙上表面的角度为8±0.3°，伞裙的下表面角度为2±0.3°，伞裙间距与伞裙伸出距离之比为1.04±0.2。

按一般经验设计的对比产品结构与本发明不同之处在于：上套筒的总高为280±5mm，下套筒的总高为340±3mm，伞裙上表面的角度为5±0.5°，伞裙的下表面角度为2±0.3°，伞裙间距与伞裙伸出距离之比为0.8±0.1。

对对比产品和本发明进行如下性能测试：将中心导体接入装配好的真空断路器绝缘件，当真空断路器触头关合时，分别对对比产品和本发明的中心导体加雷电冲击耐受电压125kV，取无穷远边界为零电位0，得出绝缘套筒沿面电场强度分布图和伞裙表面电场强度分布折线图。

图3、图5分别为对比产品和本发明的绝缘套筒沿面电场强度分布图。由图可知，本发明伞裙的尖端场强分布更加均匀，当发生污闪现象时，更加不易被击穿。图4、图6分别为对比产品和本发明的绝缘套筒外侧伞裙表面电场强度分布折线图。由图可知，对比产品伞裙的最大电场强度为1.829～1.90kv/mm，本发明伞裙最大电场强度为1.637～1.730kv/mm。较对比产品，本发明伞裙的场强分布线性度较好，伞裙的绝缘性能更佳，可以更加有效的防止污闪现象的发生。

Claims (2)

1.一种24kV真空断路器绝缘件，包括上、下绝缘套筒，上、下绝缘套筒外侧设有伞裙，其特征在于伞裙包括大伞裙和小伞裙，所述大伞裙和小伞裙均匀间隔设置，且一个大伞裙和一个小伞裙间隔设置，伞裙的上表面角度为8±0.3°，伞裙间距和伞裙伸出距离之比1.04±0.2。

2.如权利要求1所述的24kV真空断路器绝缘件，其特征在于下绝缘套筒高度为330±3mm。

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