CN116631808A - 一种面向252kVGIS双断口断路器的真空灭弧室 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电力开关设备技术领域，公开了一种面向252kVGIS双断口断路器的真空灭弧室。本发明的真空灭弧室包括主屏蔽罩、陶瓷壳体、悬浮屏蔽罩组件、静触头组件和动触头组件，主屏蔽罩的两侧分别连接两节陶瓷壳体形成总壳体，所述悬浮屏蔽罩组件位于所述总壳体内，所述悬浮屏蔽罩组件的轴向上设置所述静触头组件和所述动触头组件，所述静触头组件和/或所述动触头组件为线圈式纵向磁场触头组件。本发明具有较高的短路电流开断能力、绝缘耐压能力及额定通流能力，能够适用于252kV GIS双断口断路器。
Description
技术领域
本发明涉及电力开关设备技术领域，尤其涉及一种面向252kVGIS双断口断路器的真空灭弧室。
背景技术
为适应新型电力系统发展需求，需要开发环保绿色的252kV GIS双断口断路器。252kV GIS双断口断路器的关键部件在于真空灭弧室，其基本上决定了252kV GIS双断口断路器的主要性能。
由于电压等级的提高，252kV GIS双断口断路器对真空灭弧室的短路电流开断能力、绝缘耐压能力及额定通流能力提出了更高的要求，而现有的真空灭弧室并不能适用于252kV GIS双断口断路器。
发明内容
本发明提供了一种面向252kVGIS双断口断路器的真空灭弧室，解决了现有真空灭弧室在短路电流开断能力、绝缘耐压能力及额定通流能力方面不能适用于252kV GIS双断口断路器的技术问题。
本发明提供一种面向252kVGIS双断口断路器的真空灭弧室，包括主屏蔽罩、陶瓷壳体、悬浮屏蔽罩组件、静触头组件和动触头组件；
所述主屏蔽罩的两侧分别连接两节所述陶瓷壳体形成总壳体，所述悬浮屏蔽罩组件位于所述总壳体内，所述悬浮屏蔽罩组件的轴向上设置所述静触头组件和所述动触头组件；
所述静触头组件和/或所述动触头组件为线圈式纵向磁场触头组件。
根据本发明的一种能够实现的方式，所述静触头组件包括静触头、静导电杆和静盖板，所述静导电杆的一端连接所述静触头，所述静导电杆的另一端通过所述静盖板与所述总壳体连接；
所述动触头组件包括动触头、动导电杆和动盖板，所述动导电杆的一端连接所述动触头，所述动导电杆的另一端通过所述动盖板与所述总壳体连接。
根据本发明的一种能够实现的方式，所述静触头的背部和所述动触头的背部均设有均压屏蔽罩。
根据本发明的一种能够实现的方式，所述动盖板与所述静盖板间的最远距离为814mm，所述静导电杆和所述动导电杆间的最远距离为939mm；
所述陶瓷壳体的外径为270mm，内径为250mm，高度为130mm；
所述主屏蔽罩的外径为284mm，厚度为2.5mm，高度为254mm。
根据本发明的一种能够实现的方式，所述悬浮屏蔽罩组件包括依次连接的第一悬浮屏蔽罩、第二悬浮屏蔽罩、第三悬浮屏蔽罩、第四悬浮屏蔽罩和第五悬浮屏蔽罩；
所述第三悬浮屏蔽罩包围所述动触头和所述静触头，所述第一悬浮屏蔽罩连接所述动盖板，所述第五悬浮屏蔽罩连接所述静盖板。
根据本发明的一种能够实现的方式，所述悬浮屏蔽罩组件的横向中心轴、所述静触头组件的横向中心轴和所述动触头组件的横向中心轴位于同一直线上；
所述第一悬浮屏蔽罩和所述第五悬浮屏蔽罩的结构相同且关于所述第五悬浮屏蔽罩的纵向中心轴对称；
所述第二悬浮屏蔽罩和所述第四悬浮屏蔽罩的结构相同且关于所述第五悬浮屏蔽罩的纵向中心轴对称。
根据本发明的一种能够实现的方式，所述第一悬浮屏蔽罩包括第一环形中空部分和第二环形中空部分，所述第一环形中空部分和所述第二环形中空部分之间弧形过渡，所述第一环形中空部分的端部连接所述动盖板，所述第二环形中空部分的端部连接所述动触头；
所述第二悬浮屏蔽罩为筒体结构，所述第二悬浮屏蔽罩的一端连接所述第二环形中空部分；
所述第三悬浮屏蔽罩包括第三环形中空部分、第四环形中空部分和第五环形中空部分，所述第三环形中空部分和所述第四环形中空部分之间弧形过渡，所述第四环形中空部分和所述第五环形中空部分之间弧形过渡，所述第三环形中空部分的端部连接所述第二悬浮屏蔽罩的另一端。
根据本发明的一种能够实现的方式，所述主屏蔽罩和两节所述陶瓷壳体的连接为焊接连接。
根据本发明的一种能够实现的方式，所述真空灭弧室的机械特性参数包括：
触头开距为60mm；
动端运动质量为18.8kg；
合闸保持力为：初压力为5000N，终压力为7000N；
平均分闸速度为：测试距离取20mm时平均分闸速度为3.5m/s，测试距离取40mm时平均分闸速度为3.0m/s；
合闸速度为1.15m/s；
超程为20～25mm。
根据本发明的一种能够实现的方式，所述真空灭弧室的电气参数包括：
额定电压为252kV；
额定电流为4000×1.1A；
额定短路开断电流为50kA；
额定工频耐压为460+146kV；
额定雷电冲击耐压为1050+206kV。
从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
本发明的真空灭弧室包括主屏蔽罩、陶瓷壳体、悬浮屏蔽罩组件、静触头组件和动触头组件，主屏蔽罩的两侧分别连接两节陶瓷壳体形成总壳体，所述悬浮屏蔽罩组件位于所述总壳体内，所述悬浮屏蔽罩组件的轴向上设置所述静触头组件和所述动触头组件，所述静触头组件和/或所述动触头组件为线圈式纵向磁场触头组件；本发明通过主屏蔽罩、悬浮屏蔽罩组件及线圈式纵向磁场触头组件的设置，能够有效提高真空灭弧室的短路电流开断能力、绝缘耐压能力及额定通流能力，使得所提供的真空灭弧室能够适用于252kV GIS双断口断路器。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本发明一个可选实施例提供的一种面向252kVGIS双断口断路器的真空灭弧室的正视图；
图2为本发明一个可选实施例提供的一种面向252kVGIS双断口断路器的真空灭弧室的剖视图。
附图标记：
1-主屏蔽罩；2-陶瓷壳体；3-悬浮屏蔽罩组件；4-静触头组件；5-动触头组件；31-第一悬浮屏蔽罩；32-第二悬浮屏蔽罩；33-第三悬浮屏蔽罩；34-第四悬浮屏蔽罩；35-第五悬浮屏蔽罩；41-静触头；42-静导电杆；43-静盖板；51-动触头；52-动导电杆；53-动盖板。
具体实施方式
本发明实施例提供了一种面向252kVGIS双断口断路器的真空灭弧室，用于解决现有真空灭弧室在短路电流开断能力、绝缘耐压能力及额定通流能力方面不能适用于252kVGIS双断口断路器的技术问题。
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种面向252kVGIS双断口断路器的真空灭弧室。
请参阅图1、图2，图1示出了本发明实施例提供的一种面向252kVGIS双断口断路器的真空灭弧室的正视图，图2示出了本发明实施例提供的一种面向252kVGIS双断口断路器的真空灭弧室的剖视图。
本发明实施例提供的一种面向252kVGIS双断口断路器的真空灭弧室，包括主屏蔽罩1、陶瓷壳体2、悬浮屏蔽罩组件3、静触头组件4和动触头组件5；
所述主屏蔽罩1的两侧分别连接两节所述陶瓷壳体2形成总壳体，所述悬浮屏蔽罩组件3位于所述总壳体内，所述悬浮屏蔽罩组件3的轴向上设置所述静触头组件4和所述动触头组件5；
所述静触头组件4和/或所述动触头组件5为线圈式纵向磁场触头组件。
本发明实施例中，通过主屏蔽罩1连接两节陶瓷壳体2形成总壳体，并结合设置悬浮屏蔽罩组件3，能够显著提高真空灭弧室的绝缘耐压能力及额定通流能力；线圈式纵向磁场触头结构磁场更强、更适用于大开距，本发明实施例中的静触头组件4和/或动触头组件5为线圈式纵向磁场触头组件，能够使得真空灭弧室有较大的燃弧开距，保证电力系统恢复电压施加在触头间隙的耐压能力。
作为一种实施方式，所述的静触头组件4和/或动触头组件5为三分之二匝线圈式纵向磁场触头组件。
在一种能够实现的方式中，所述静触头组件4包括静触头41、静导电杆42和静盖板43，所述静导电杆42的一端连接所述静触头41，所述静导电杆42的另一端通过所述静盖板43与所述总壳体连接；
所述动触头组件5包括动触头51、动导电杆52和动盖板53，所述动导电杆52的一端连接所述动触头51，所述动导电杆52的另一端通过所述动盖板53与所述总壳体连接。
在一种能够实现的方式中，所述静触头41的背部和所述动触头51的背部均设有均压屏蔽罩。
本发明实施例中，所述静触头41的背部和所述动触头51的背部均设有均压屏蔽罩，能够起到均压屏蔽罩作用，使真空灭弧室内部的电场分布均匀。
在一种能够实现的方式中，所述动盖板53与所述静盖板43间的最远距离为814mm，所述静导电杆42和所述动导电杆52间的最远距离为939mm；
所述陶瓷壳体2的外径为270mm，内径为250mm，高度为130mm；
所述主屏蔽罩1的外径为284mm，厚度为2.5mm，高度为254mm。
本发明实施例中，真空灭弧室的尺寸设置科学合理。
在一种能够实现的方式中，如图2所示，所述悬浮屏蔽罩组件3包括依次连接的第一悬浮屏蔽罩31、第二悬浮屏蔽罩32、第三悬浮屏蔽罩33、第四悬浮屏蔽罩34和第五悬浮屏蔽罩35；
所述第三悬浮屏蔽罩33包围所述动触头51和所述静触头41，所述第一悬浮屏蔽罩31连接所述动盖板53，所述第五悬浮屏蔽罩35连接所述静盖板43。
在一种能够实现的方式中，所述悬浮屏蔽罩组件3的横向中心轴、所述静触头组件4的横向中心轴和所述动触头组件5的横向中心轴位于同一直线上；
所述第一悬浮屏蔽罩31和所述第五悬浮屏蔽罩35的结构相同且关于所述第五悬浮屏蔽罩35的纵向中心轴对称；
所述第二悬浮屏蔽罩32和所述第四悬浮屏蔽罩34的结构相同且关于所述第五悬浮屏蔽罩35的纵向中心轴对称。
本发明实施例中，通过对称结构的设置，能够使真空灭弧室内部电场更加均匀，提高真空灭弧室的绝缘强度。
在一种能够实现的方式中，所述第一悬浮屏蔽罩31包括第一环形中空部分和第二环形中空部分，所述第一环形中空部分和所述第二环形中空部分之间弧形过渡，所述第一环形中空部分的端部连接所述动盖板53，所述第二环形中空部分的端部连接所述动触头51；
所述第二悬浮屏蔽罩32为筒体结构，所述第二悬浮屏蔽罩32的一端连接所述第二环形中空部分；
所述第三悬浮屏蔽罩33包括第三环形中空部分、第四环形中空部分和第五环形中空部分，所述第三环形中空部分和所述第四环形中空部分之间弧形过渡，所述第四环形中空部分和所述第五环形中空部分之间弧形过渡，所述第三环形中空部分的端部连接所述第二悬浮屏蔽罩32的另一端。
屏蔽罩在真空灭弧室中的作用主要体现在：在燃弧过程中，对于绝缘外壳的保护作用，减少电弧对于绝缘外壳的烧蚀，并且阻止了部分金属蒸气在绝缘壳体内部部分区域的沉积；在电流开断的过程中，屏蔽罩对于真空灭弧室内部电场有均压的作用，有利于灭弧室耐受电压的提升。本发明实施例中，实现了多重屏蔽罩结构的设置，能够实现屏蔽罩对于耐受电压的多级分压，从而提高真空灭弧室内部的耐压特性。
在一种能够实现的方式中，所述主屏蔽罩1和两节所述陶瓷壳体2的连接为焊接连接。
需要说明的是，主屏蔽罩1和两节所述陶瓷壳体2的连接方式还可以采用现有技术公开的其他连接方式。
在一种能够实现的方式中，所述真空灭弧室的机械特性参数包括：
触头开距为60mm；
动端运动质量为18.8kg；
合闸保持力为：初压力为5000N，终压力为7000N；
平均分闸速度为：测试距离取20mm时平均分闸速度为3.5m/s，测试距离取40mm时平均分闸速度为3.0m/s；
合闸速度为1.15m/s；
超程为20～25mm。
在一种能够实现的方式中，所述真空灭弧室的电气参数包括：
额定电压为252kV；
额定电流为4000×1.1A；
额定短路开断电流为50kA；
额定工频耐压为460+146kV；
额定雷电冲击耐压为1050+206kV。
本发明实施例中的真空灭弧室与传统126kV真空灭弧室的参数有很大的差别，主要体现在以下几个方面：
(1)短路开断参数提升：现有126kV真空灭弧室的短路开断电流为40kA，本发明实施例中的真空灭弧室大幅增加了短路电流开断能力；
(2)额定通流参数提升：现有126kV真空灭弧室的额定电流为3150A，本发明实施例中的真空灭弧室在提升开断能力的同时有效降低了通流损耗；
(3)绝缘耐压参数提升：现有126kV真空灭弧室的额定工频耐压可以达到303kV，额定雷电冲击耐压可以达到653kV，然而，一方面两只真空灭弧室串联之后其总体耐压降低，另一方面目前的真空灭弧室耐压主要是在瓷柱式断路器上测量获得，在GIS中其耐压值将大幅下降，而本发明实施例中的真空灭弧室大幅提升了该型真空灭弧室的绝缘耐压。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种面向252kVGIS双断口断路器的真空灭弧室，其特征在于，包括主屏蔽罩、陶瓷壳体、悬浮屏蔽罩组件、静触头组件和动触头组件；
所述主屏蔽罩的两侧分别连接两节所述陶瓷壳体形成总壳体，所述悬浮屏蔽罩组件位于所述总壳体内，所述悬浮屏蔽罩组件的轴向上设置所述静触头组件和所述动触头组件；
所述静触头组件和/或所述动触头组件为线圈式纵向磁场触头组件。
2.根据权利要求1所述的面向252kVGIS双断口断路器的真空灭弧室，其特征在于，所述静触头组件包括静触头、静导电杆和静盖板，所述静导电杆的一端连接所述静触头，所述静导电杆的另一端通过所述静盖板与所述总壳体连接；
所述动触头组件包括动触头、动导电杆和动盖板，所述动导电杆的一端连接所述动触头，所述动导电杆的另一端通过所述动盖板与所述总壳体连接。
3.根据权利要求2所述的面向252kVGIS双断口断路器的真空灭弧室，其特征在于，所述静触头的背部和所述动触头的背部均设有均压屏蔽罩。
4.根据权利要求2所述的面向252kVGIS双断口断路器的真空灭弧室，其特征在于，所述动盖板与所述静盖板间的最远距离为814mm，所述静导电杆和所述动导电杆间的最远距离为939mm；
所述陶瓷壳体的外径为270mm，内径为250mm，高度为130mm；
所述主屏蔽罩的外径为284mm，厚度为2.5mm，高度为254mm。
5.根据权利要求2所述的面向252kVGIS双断口断路器的真空灭弧室，其特征在于，所述悬浮屏蔽罩组件包括依次连接的第一悬浮屏蔽罩、第二悬浮屏蔽罩、第三悬浮屏蔽罩、第四悬浮屏蔽罩和第五悬浮屏蔽罩；
所述第三悬浮屏蔽罩包围所述动触头和所述静触头，所述第一悬浮屏蔽罩连接所述动盖板，所述第五悬浮屏蔽罩连接所述静盖板。
6.根据权利要求5所述的面向252kVGIS双断口断路器的真空灭弧室，其特征在于，所述悬浮屏蔽罩组件的横向中心轴、所述静触头组件的横向中心轴和所述动触头组件的横向中心轴位于同一直线上；
所述第一悬浮屏蔽罩和所述第五悬浮屏蔽罩的结构相同且关于所述第五悬浮屏蔽罩的纵向中心轴对称；
所述第二悬浮屏蔽罩和所述第四悬浮屏蔽罩的结构相同且关于所述第五悬浮屏蔽罩的纵向中心轴对称。
7.根据权利要求6所述的面向252kVGIS双断口断路器的真空灭弧室，其特征在于，所述第一悬浮屏蔽罩包括第一环形中空部分和第二环形中空部分，所述第一环形中空部分和所述第二环形中空部分之间弧形过渡，所述第一环形中空部分的端部连接所述动盖板，所述第二环形中空部分的端部连接所述动触头；
所述第二悬浮屏蔽罩为筒体结构，所述第二悬浮屏蔽罩的一端连接所述第二环形中空部分；
所述第三悬浮屏蔽罩包括第三环形中空部分、第四环形中空部分和第五环形中空部分，所述第三环形中空部分和所述第四环形中空部分之间弧形过渡，所述第四环形中空部分和所述第五环形中空部分之间弧形过渡，所述第三环形中空部分的端部连接所述第二悬浮屏蔽罩的另一端。
8.根据权利要求1所述的面向252kVGIS双断口断路器的真空灭弧室，其特征在于，所述主屏蔽罩和两节所述陶瓷壳体的连接为焊接连接。
9.根据权利要求1所述的面向252kVGIS双断口断路器的真空灭弧室，其特征在于，所述真空灭弧室的机械特性参数包括：
触头开距为60mm；
动端运动质量为18.8kg；
合闸保持力为：初压力为5000N，终压力为7000N；
平均分闸速度为：测试距离取20mm时平均分闸速度为3.5m/s，测试距离取40mm时平均分闸速度为3.0m/s；
合闸速度为1.15m/s；
超程为20～25mm。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的面向252kVGIS双断口断路器的真空灭弧室，其特征在于，所述真空灭弧室的电气参数包括：
额定电压为252kV；
额定电流为4000×1.1A；
额定短路开断电流为50kA；
额定工频耐压为460+146kV；
额定雷电冲击耐压为1050+206kV。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |