多断口真空开关击穿电压增益与统计特性研究.pdfVIP

第47卷第5期 大连理工大学学报 V01．47，N05 2 007年9月 ofDalian z 0 0 7 Journal of Sept UniversityTechnology 乎。女女女*女女_女女*ok {电子信息工程、管理工程* 矗_f_∞∞$*$琦皇*_*赤 多断口真空开关击穿电压增益与统计特性研究 廖敏夫’，段雄英， 邹积岩 (大连理X-大学电气工程与应用电于技术系，辽宁大连116024) 摘要：从长问隙真空开是的击穿特性出发，理论推导得割裹断口及多断口真空开关的击穿 电压最大可能蜡益倍数墨，，同时引入“击穿弱点”概念和概率巯计方法，分析建立了裹断口及 多断口真空开关曲静态击穿统计分布模型，发现无论是双断口真空开若还是一个断口串联起 来，其击穿的统计概率都要比单断口的击穿统计概率要小．为了进行实验论证，建立了三断 口真空开关实验模型，对单断口真空灭弧室模型和三断口真空开关实验模型进行了大量的冲 击击穿特性实验．研究表明，三断口真空灭弧室相比单断口真空灭弧室具有更低的击穿概 率．试验数据与理论分布曲鳗基本吻合，证明理论研究结果正确． 关键词：真空开关；击穿电压增益；击穿弱点；统计特性 中图分类号：TM561．2文献标识码：A 0 引 言 域的随机理论和概率统计方法来分析双断口及多 断口真空开关的击穿统计特性，同时进行丰富的 真空开关是电力系统中的新型开关电器，其 实验验证研究． 特点是利用真空作为主触头问的绝缘介质和灭弧 介质，真空的极为优异的绝缘强度和熄弧能力给 1 多断口真空开关绝缘击穿电压增 真空开关带来了许多优点，使之在配电领域得到 益特性 了广泛的发展和应用．从另一方面看，由于长真 空间隙的绝缘有难以克服的困难，目前真空开关 多断口真空开关的优越性是充分利用真空短 尚只能应用于110 kV及以下电压等级，发展更 间隙的优良特性．在同样的总间隙长度下，将真 高电压等级的真空开关有两种途径：一是继续发 空间隙分成多个短间隙串联，相比单间隙，击穿电 展单断口真空开关，二是发展双断口及多断口真 压有一个固有的提高，其击穿电压增益倍数可推 空开关‘1、2]． 导如下： 对多断I：3真空开关技术产生浓厚兴趣的源泉 单断口真空开关的击穿电压与电极距离的关 是基于技术和经济两方面的考虑。多断口真空开 系有两种不同的表达式．在距离较小时，击穿电 关具有许多优点，因此，多断口真空断路器成为许 压和电极距离成线性关系；而在电极距离较大时， 多国家竞相研究的课题“”]．同时，多断13真空 击穿电压和电极距离的关系变为[n-J4] 断路器的发展还涉及许多研究课题，其中最重要 Ub=k·d4 (1) 的是其基本开断机理的理论研究，但这方面的研 式中：指数“的取值在0．4～0．7；d为电极距离； 究目前尚未见到国内外较为深入的报道．其理论 ^为常数． 研究的进展缓慢制约了此技术走向工业实用化． 多断口真空开关的设计思想是采用小间隙的 本文从长间