专利名称：一种用于多断口真空断路器的均压电容器的制作方法
技术领域：
本实用新型属于真空断路器技术领域，尤其涉及一种用于多断口高压真空断路器的均压电容器。
背景技术：
断路器是电力系统中重要的控制和保护设备，真空和SF6是断路器中广泛使用的两种性能优异的绝缘和灭弧介质。SF6气体具有优异的热化学性能和极强的负电性，其绝缘和灭弧性能更适合高电压等级的要求，目前在我国72.5 1000 kV电压等级的断路器中占主导地位。然而，SF6气体经电弧高温分解后可产生剧毒的分解物；而且，SF6气体是一种温室效应气体，其地球温暖化系数是(X)2的23900倍，而且SF6气体在大气中寿命长达3200年。 1997年，日本京都会议《联合国气候变化框架公约京都议定书》明确指出，SF6气体为六种温室效应气体之一，规定从2008年开始限制SF6气体的排放。因此，研究可替代SF6断路器的环保型高压断路器日益紧迫，更高电压等级真空断路器的研究成为国内外高压开关领域的重要研究方向之一。发展高电压等级真空断路器有两种途径①发展高电压等级单断口真空断路器。 由于真空间隙的介质强度饱和特性，导致高电压等级单断口真空断路器的发展较为缓慢。 ②发展多断口真空断路器。多断口串联技术将多个真空短间隙串联，充分利用真空短间隙的优良耐压特性，从而获得更高的耐压性能。多断口真空断路器的杂散电容会导致断口电压分配不均勻，不均勻程度与各断口的布置方式密切相关，这将影响灭弧室内部电场分布。 而且，多断口真空断路器在开断电流时，各断口燃弧特性的差异会导致弧后残余粒子扩散特性的不同，进而导致弧后等效阻抗不同，最终引起各断口瞬态恢复电压分配不均勻。断口间电压分配不均勻，通常是承担瞬态恢复电压高的断口易发生重燃，进而导致整个多断口断路器的重燃，这对多断口真空断路器的开断极为不利，必须采取合适的均压措施以提高各断口电压分配的均勻性。均压电容在多断口 SF6断路器中已有多年的应用经验。但是，由于真空断路器与 SF6断路器在电弧特性和弧后介质强度恢复特性上的显著差异，现有的均压电容应用经验不能直接用于多断口真空断路器。有研究结果表明双断口真空断路器的开断能力并非随着均压电容值的增大单调增大；当两个断口的燃弧特性存在明显差异时，过大的均压电容可能会对双断口真空断路器的开断能力产生负面影响。
实用新型内容针对上述多断口高压真空断路器存在的问题，本实用新型提供一种用于多断口高压真空断路器的均压电容器，解决多个真空灭弧室串联运行时的均压问题，同时提高多断口真空断路器的开断能力，提高其运行可靠性。为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为一种用于多断口真空断路器的均压电容器，包括干式电容芯子和外绝缘层，干式电容芯子设于外绝缘层内部。[0007]而且，外绝缘层设有多组伞裙，每组伞裙包括1个大伞裙和1个小伞裙。本实用新型通过提供均压电容器，解决多断口真空断路器电压分配不均勻的问题，有效提高多断口真空断路器的开断能力，保证多断口真空断路器的可靠运行。
图1是本实用新型实施例的结构示意图。图2为126 kV模块化U型三断口真空断路器的结构示意图。图3是本实用新型实施例的尺寸示意图。
具体实施方式
以下结合实施例及附图对本实用新型作进一步说明。本实用新型实施例提供的用于多断口真空断路器的均压电容器如图1，均压电容器包括干式电容芯子1和外绝缘层2，干式电容芯子1设于外绝缘层2内部。外绝缘层2 可选用硅橡胶复合绝缘材料，有6组大小伞裙，每组伞裙包括1个大伞裙2. 1和1个小伞裙 2.2。这样，机械强度满足在断路器动作时的机械振动下不损坏的要求。均压电容的爬电距离为1580mm，满足相应电压等级的外绝缘要求。具体实施时，外绝缘层2 —般设置6组或以上伞裙，具体根据电压等级和制造工艺而定，电压等级越高设置越多。为便于实施参考起见，提供本实施例的应用说明，如图2 本实施例提供的均压电容器3，并联断路器模块4，三个断路器模块4按U型串联连接后固定于光纤复合支柱绝缘子5上。实施例使用的光纤复合支柱绝缘子5包括光纤、光纤通道和复合支柱绝缘子，光纤通道设于复合支柱绝缘子的内部芯棒中间，光纤穿过光纤通道，用环氧树脂对光纤通道进行真空浇注并固化即可。每相由三个额定电压40. 5kV等级的断路器模块4串联，组成应用于IlOkV等级的126 kV模块化U型三断口真空断路器，其额定参数为1 kV-2500 A-40 kA。具体实施时，可以根据该U型三断口真空断路器的实际结构，计算得到分布电容参数及断口静态电压分布特性即不均勻系数与均压电容值的关系，如表1所示；基于真空电弧模型的电磁暂态仿真，得到各种工况下断口动态电压分布特性即不均勻系数与均压电容值的关系，如表2所示。表 权利要求1.一种用于多断口真空断路器的均压电容器，其特征在于包括干式电容芯子和外绝缘层，干式电容芯子设于外绝缘层内部。
2.如权利要求1所述用于多断口真空断路器的均压电容器，其特征在于外绝缘层设有多组伞裙，每组伞裙包括1个大伞裙和1个小伞裙。
专利摘要本实用新型公开了一种用于多断口真空断路器的均压电容器，属于高压真空断路器技术领域，包括干式电容芯子和外绝缘层，干式电容芯子设于外绝缘层内部。外绝缘层可选用硅橡胶复合绝缘材料，机械强度满足在断路器动作时的机械振动下不损坏的要求，爬电距离满足相应电压等级的外绝缘要求。本实用新型可有效解决多断口真空断路器的分压不均匀问题，提高多断口真空断路器的开断能力，实现可靠运行。
文档编号H01G4/224GK202307531SQ20112045629
公开日2012年7月4日 申请日期2011年11月17日 优先权日2011年11月17日
发明者吴高波, 李辉, 涂其华, 舒胜文, 邱志斌, 阮江军, 陈轩恕, 黄道春 申请人:国网电力科学研究院, 武汉大学