CN111448729B - 中压开关设备的内隔室设计 - Google Patents
中压开关设备的内隔室设计 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111448729B CN111448729B CN201880079531.0A CN201880079531A CN111448729B CN 111448729 B CN111448729 B CN 111448729B CN 201880079531 A CN201880079531 A CN 201880079531A CN 111448729 B CN111448729 B CN 111448729B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- insulating layer
- electrically insulating
- walls
- conductors
- insulated switchgear
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 9
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims description 7
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 claims description 7
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 6
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 4
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 2
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 238000007750 plasma spraying Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02B13/00—Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle
- H02B13/02—Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle with metal casing
- H02B13/035—Gas-insulated switchgear
- H02B13/065—Means for detecting or reacting to mechanical or electrical defects
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02B13/00—Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle
- H02B13/02—Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle with metal casing
- H02B13/025—Safety arrangements, e.g. in case of excessive pressure or fire due to electrical defect
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02B—BOARDS, SUBSTATIONS OR SWITCHING ARRANGEMENTS FOR THE SUPPLY OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02B13/00—Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle
- H02B13/02—Arrangement of switchgear in which switches are enclosed in, or structurally associated with, a casing, e.g. cubicle with metal casing
- H02B13/035—Gas-insulated switchgear
- H02B13/045—Details of casing, e.g. gas tightness
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Gas-Insulated Switchgears (AREA)
Abstract
本发明涉及一种用于中压气体绝缘开关设备的内隔室设计，该中压气体绝缘开关设备具有壳体和至少一个内隔室。为了提高内隔室对破坏性的光电弧冲击的承受能力，同时考虑到较高的经济效益，本发明在于：在内隔室处或者在多个内隔室的情况下，在内隔室或外壳的内部或者在内隔室中的一个内隔室处，在其内壁表面上至少部分地提供有绝缘层。
Description
技术领域
本发明涉及中压开关设备的内隔室设计。
背景技术
在气体绝缘开关设备(即所谓的气体绝缘隔室GIS)中，导体与接地的墙壁之间可能发生电弧。由于其能量，该电弧可能会对墙壁击穿成孔，甚至将其破坏。如相关标准所规定，开关设备的设计必须确保墙壁在一定时间内能够承受电弧。
现有技术是要安装附加的导电材料接地件，例如钢条，这些附加的接地件不属于隔室墙壁的一部分，并且应该为电弧提供代替墙壁的立足点，使得电弧会破坏所述的附加钢条而不是墙壁。
现有技术的解决方案有以下缺点：需要附加的钢条，只使用普通钢材，其在材料使用和承受方面没有任何防护，并且对开关设备本身也会有附加的重量和成本。
此外，由于涡流，附加的钢条会在隔室内生成附加的损耗。当附加的钢条由非铁磁钢制成时，可以降低这些损耗，但这种材料会进一步增加开关设备的成本。
发明内容
本发明的目标是为了提高内隔室对破坏性光电弧冲击的承受能力，同时考虑较高的经济效益。
本发明在于：在内隔室处或者在多个内隔室的情况下，在内隔室或外壳的内部或者在内隔室中的一个内隔室处，在其内壁表面上至少部分地提供有绝缘层。这基本防止了在发生光电弧的情况下对墙壁的直接冲击。
在有利的实施例中，绝缘层由陶瓷材料或陶瓷复合材料制成。这种材料由于其耐高温性强，因此具有很强的抗光电弧冲击的能力。
在有利的备选实施例中，绝缘层由塑料材料或塑料复合材料制成。这种材料具有较高的介电强度，可以隔离抵抗光电弧的导电反电势。
在另一有利的实施例中，绝缘层是具有多层的不同陶瓷材料和/或塑料材料或多层的结构的多层系统。多层在上述意义上具有较高的物理有效性。
在另一有利的实施例中，绝缘层由Al2O3或Y2O3陶瓷制成。
在另一有利的实施例中，墙壁的上述绝缘内表面进一步在其内表面上覆盖有导电层。通过这种方法，可以主动进行电场补偿，以防止光电弧的冲击。
因此，上述导电层可以电连接到电容场转向装置。
因此，本发明提出使用隔室的某些区域的内部电绝缘，以避免电弧在所述区域中找到立足点。
如果在三相开关设备隔室内发生电弧，那么电弧将在三相之间行进。
由于电弧的燃烧电压与电网电压相比较低，电弧实际上代表了短路并创建三相系统的星点。理想星点的电势与隔室的接地墙壁的电势没有区别。
由于三相系统中的不平衡，实际星点的电势可能相差几百伏。在这种相对较小的电压驱动下，电弧也可能从三相行进到隔室壁。
由于驱动电压只有几百伏，因此可以通过该墙壁的电绝缘来避免从三相到隔室壁的电弧跳跃。
具体实施方式
图1示出了具有外壳40和三个导体10、20和30的简单的气体绝缘开关设备隔室100。电弧11、21、31是短路三相。电绝缘层50避免了在电绝缘层50覆盖的区域中从相到隔室墙壁的电弧跳跃。其优点是，这种相对简单的电气绝缘方式避免了电弧可能会在隔室墙壁上烧出孔甚至将其破坏的风险。绝缘最有效的重要区域可以根据开关设备的实际设计和馈电方向进行选择。电绝缘通常也是热绝缘；这可能会增加隔室的温度。开关设备的设计必须考虑到这点。由于金属屏蔽件中的涡流损耗，绝缘层可能会增加隔室的温度。因此，进一步的设计不能用通常的冷却方法来考虑。
所述绝缘层可以通过多种方式形成，例如涂装或使用诸如Al2O3或Y2O3等绝缘材料的等离子喷涂。
Claims (7)
1.一种气体绝缘开关设备隔室(100)，包括：
-外壳(40)；以及
-三相的三个导体(10、20、30)；
其中所述外壳由多个壁形成，所述多个壁形成箱形；
其中所述三个导体至少部分地容纳在所述外壳内，其中所述三个导体穿过并连接到所述多个壁中的第一壁并且其中所述三个导体穿过并连接到所述多个壁中的第二壁，并且其中在所述第一壁与所述第二壁之间的在所述外壳内的所述三个导体仅通过绝缘气体相互隔开；
其中所述多个壁中的三个或更多个壁的内表面的至少一部分包括电绝缘层；
其中所述电绝缘层是具有多层的不同陶瓷和/或塑料的多层系统，并且其中所述陶瓷为陶瓷材料或陶瓷复合材料，并且其中所述塑料为塑料材料或塑料复合材料；以及
其中所述电绝缘层的内表面具有导电层，所述导电层被配置为连接到电容场转向装置，使得场补偿是主动可操作的。
2.根据权利要求1所述的气体绝缘开关设备隔室，其中所述电绝缘层被配置为使得所述三个导体与外壳壁之间的电弧不会出现在包括所述电绝缘层的、所述多个壁中的所述三个或更多个壁的所述内表面的所述至少一部分的区域中。
3.根据权利要求2所述的气体绝缘开关设备隔室，其中所述电绝缘层被配置为使得针对几百伏的驱动电压，不会从所述三相到包括所述电绝缘层的、所述多个壁中的所述三个或更多个壁的所述内表面的所述至少一部分发生电弧。
4.根据权利要求2至3中任一项所述的气体绝缘开关设备隔室，其中所述外壳和所述三个导体的位置、以及所述多个壁中的两个或更多个壁的所述内表面的所述至少一部分的包括所述电绝缘层的区域被选择为使得所述三个导体和所述外壳壁之间不发生电弧。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的气体绝缘开关设备隔室，其中所述气体绝缘开关设备包括冷却装置。
6.根据权利要求5所述的气体绝缘开关设备隔室，其中所述冷却装置被配置为抵消由所述多个壁中的三个或更多个壁的所述内表面的所述至少一部分上的所述电绝缘层引起的温升。
7.根据权利要求1所述的气体绝缘开关设备隔室，其中所述电绝缘层包括由Al2O3或Y2O3陶瓷制成的层。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP17208681.1 | 2017-12-19 | ||
| EP17208681.1A EP3503321A1 (en) | 2017-12-19 | 2017-12-19 | Inner compartment design for medium voltage switchgears |
| PCT/EP2018/085069 WO2019121426A1 (en) | 2017-12-19 | 2018-12-14 | Inner compartment design for medium voltage switchgears |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111448729A CN111448729A (zh) | 2020-07-24 |
| CN111448729B true CN111448729B (zh) | 2024-03-01 |
Family
ID=60923284
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201880079531.0A Active CN111448729B (zh) | 2017-12-19 | 2018-12-14 | 中压开关设备的内隔室设计 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11527873B2 (zh) |
| EP (1) | EP3503321A1 (zh) |
| CN (1) | CN111448729B (zh) |
| WO (1) | WO2019121426A1 (zh) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE7232011U (de) * | 1972-08-30 | 1972-11-23 | Bbc,Dt | Kapselungs und Schottungswand |
| DE2418796A1 (de) * | 1974-04-19 | 1975-10-30 | Calor Emag Elektrizitaets Ag | Hochspannungsschaltanlage |
| DE2710843A1 (de) * | 1977-03-12 | 1978-09-14 | Licentia Gmbh | Gekapselte, druckgasisolierte hochspannungsanlage |
| CN1619745A (zh) * | 2003-11-17 | 2005-05-25 | 株式会社日立制作所 | 真空开关装置 |
| CN1643753A (zh) * | 2002-03-21 | 2005-07-20 | 伊顿电气公司 | 防电弧开关盒 |
| CN103812017A (zh) * | 2012-11-01 | 2014-05-21 | Ls产电株式会社 | 气体绝缘开关装置中的三相集成式母线的结构 |
| CN104362536A (zh) * | 2014-10-31 | 2015-02-18 | 平高集团有限公司 | 一种封闭式开关装置及其灭弧室、罐体 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH376555A (de) * | 1958-12-10 | 1964-04-15 | Licentia Gmbh | Gekapselte Schaltanlage für Mittel- und Hochspannung |
| EP1394661A1 (en) * | 2002-08-28 | 2004-03-03 | Agilent Technologies, Inc. - a Delaware corporation - | Instrument enclosure apparatus |
| JP4612407B2 (ja) * | 2004-12-22 | 2011-01-12 | 株式会社東芝 | 開閉装置 |
| US8101881B2 (en) * | 2009-04-08 | 2012-01-24 | Schneider Electric USA, Inc. | Arc resistant switchgear vertical exhaust system |
| WO2010142346A1 (en) * | 2009-06-12 | 2010-12-16 | Abb Technology Ag | Dielectric insulation medium |
| DE202009009305U1 (de) * | 2009-06-17 | 2009-11-05 | Ormazabal Gmbh | Schalteinrichtung für Mittel-, Hoch- oder Höchstspannung mit einem Füllmedium |
| DE102010062097A1 (de) * | 2010-11-29 | 2012-05-31 | Siemens Aktiengesellschaft | Druckfeste Fluidkapselung |
| US20130050905A1 (en) * | 2011-08-31 | 2013-02-28 | Hyundai Heavy Industries Co., Ltd. | Cubicle type gas-insulated switchgear with withdrawable circuit breaker part |
-
2017
- 2017-12-19 EP EP17208681.1A patent/EP3503321A1/en active Pending
-
2018
- 2018-12-14 WO PCT/EP2018/085069 patent/WO2019121426A1/en active Application Filing
- 2018-12-14 CN CN201880079531.0A patent/CN111448729B/zh active Active
-
2020
- 2020-06-17 US US16/903,398 patent/US11527873B2/en active Active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE7232011U (de) * | 1972-08-30 | 1972-11-23 | Bbc,Dt | Kapselungs und Schottungswand |
| DE2418796A1 (de) * | 1974-04-19 | 1975-10-30 | Calor Emag Elektrizitaets Ag | Hochspannungsschaltanlage |
| DE2710843A1 (de) * | 1977-03-12 | 1978-09-14 | Licentia Gmbh | Gekapselte, druckgasisolierte hochspannungsanlage |
| CN1643753A (zh) * | 2002-03-21 | 2005-07-20 | 伊顿电气公司 | 防电弧开关盒 |
| CN1619745A (zh) * | 2003-11-17 | 2005-05-25 | 株式会社日立制作所 | 真空开关装置 |
| CN103812017A (zh) * | 2012-11-01 | 2014-05-21 | Ls产电株式会社 | 气体绝缘开关装置中的三相集成式母线的结构 |
| CN104362536A (zh) * | 2014-10-31 | 2015-02-18 | 平高集团有限公司 | 一种封闭式开关装置及其灭弧室、罐体 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2019121426A1 (en) | 2019-06-27 |
| EP3503321A1 (en) | 2019-06-26 |
| CN111448729A (zh) | 2020-07-24 |
| US11527873B2 (en) | 2022-12-13 |
| US20200335951A1 (en) | 2020-10-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7244903B2 (en) | Vacuum switchgear | |
| US10218161B2 (en) | Integrated compact bushing structure combining the functionality of primary contact with a current transformer primary conductor and a post insulator | |
| EP0475268B1 (en) | Gas circuit breaker | |
| KR20160081365A (ko) | 가스 절연 개폐기의 전극 장치 | |
| CN111448729B (zh) | 中压开关设备的内隔室设计 | |
| JP5905779B2 (ja) | 抵抗器及びそれを備えたスイッチギヤ | |
| US20140239812A1 (en) | System and apparatus for arc elimination | |
| JP4931395B2 (ja) | 電気機器の絶縁構造及びその絶縁構造を適用したスイッチギヤ | |
| US10763062B2 (en) | Switching device with dual conductive housing | |
| JP5408551B2 (ja) | ガス絶縁開閉装置 | |
| WO2013125554A1 (ja) | ガス絶縁開閉装置、及びガス絶縁母線 | |
| JP4632959B2 (ja) | スイッチギヤ | |
| KR101860439B1 (ko) | 가스 절연 개폐기의 전극 장치 | |
| KR102066227B1 (ko) | 가스절연 개폐장치 | |
| JP4498251B2 (ja) | スイッチギヤの絶縁構造 | |
| KR101491488B1 (ko) | 고속투입스위치 | |
| NL2022014A (en) | Device for reducing fault arcs in an electric distribution unit | |
| JP5089787B2 (ja) | 電気機器の絶縁構造及びその絶縁構造を適用したスイッチギヤ | |
| NZ535443A (en) | Arc-resistant switchgear enclosure using protective layers which has insulating properties | |
| KR101696289B1 (ko) | 진공차단기 | |
| JP5031079B2 (ja) | スイッチギヤ | |
| JP5031080B2 (ja) | スイッチギヤ | |
| JP2021027764A (ja) | 絶縁スペーサと、絶縁開閉装置 | |
| JP6645866B2 (ja) | 高圧開閉器 | |
| JP2012138223A (ja) | キュービクル形ガス絶縁開閉装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |