[发明专利]一种基于多维度分析的真空灭弧室设计方法

说明书

本发明公开了一种基于多维度分析的真空灭弧室设计方法，包括：分别对西门子单节瓷壳灭弧室、西门子双节瓷壳灭弧室、宝光股份单节瓷壳灭弧室和宝光股份双节瓷壳灭弧室进行电场计算，并通过施加电压分别进行灭弧室电场仿真；根据电场计算结果和仿真结果从选取真空灭弧室，并通过计算参数对真空灭弧室进行总装设计；设置限值，对真空灭弧室进行X射线试验，若试验结果不满足限值要求，则调节辐射仪器的读数，直至满足要求；本发明从电场分析、材料性能分析、波纹管寿命分析、工艺性能分析等多个维度进行分析，为真空灭弧室设计提供依据，设计的真空灭弧室满足高技术性能要求。

技术领域

本发明涉及真空灭弧室的技术领域，尤其涉及一种基于多维度分析的真空灭弧室设计方法。

背景技术

基于换流变压器因极高的可靠性及高技术性能要求，对真空灭弧室的设计与制造提出了更高的要求。

从产品电寿命、机械寿命、型式试验等方面分析，真空灭弧室的开发存在以下几方面设计难点：难点1：额定电压6kV、额定电流1300A条件下，电寿命要求高达36万次。难点2：额定开距5.5mm下的机械寿命要求高达150万次，且机械寿命试验条件苛刻1次/5s。难点3：型式试验条件严苛，试验难度巨大。产品因长的电寿命、长的机械寿命，苛刻的型式试验条件及产品使用场合的特殊性，对真空灭弧室的可靠性要求极高。产品从结构设计、性能参数、材料特性、工艺保障等多方面有待突破。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述现有存在的问题，提出了本发明。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案，包括：分别对西门子单节瓷壳灭弧室、西门子双节瓷壳灭弧室、宝光股份单节瓷壳灭弧室和宝光股份双节瓷壳灭弧室进行电场计算，并通过施加电压分别进行灭弧室电场仿真；根据电场计算结果和仿真结果从选取真空灭弧室，并通过计算参数对真空灭弧室进行总装设计；设置限值，对真空灭弧室进行X射线试验，若试验结果不满足限值要求，则调节辐射仪器的读数，直至满足要求。

作为本发明所述的基于多维度分析的真空灭弧室设计方法的一种优选方案，其中：电场计算包括：静端加20kV高压时各灭弧室的最强电场和位置分别为：西门子单节瓷壳灭弧室：8.8453e+6V/m，动触头边缘；宝光股份单节瓷壳灭弧室：7.7360e+6V/m，动触头边缘；西门子双节瓷壳灭弧室：1.6024e+7V/m，静瓷封；宝光股份双节瓷壳灭弧室：1.0270e+7V/m，动瓷封；动端加20kV高压时各灭弧室的最强电场和位置分别为：西门子单节瓷壳灭弧室：8.8460e+6V/m，动触头边缘；宝光股份单节瓷壳灭弧室：7.7370e+6V/m，动触头边缘；西门子双节瓷壳灭弧室：1.4648e+7V/m，动瓷封；宝光股份双节瓷壳灭弧室：7.7837e+6V/m，动瓷封。

作为本发明所述的基于多维度分析的真空灭弧室设计方法的一种优选方案，其中：包括：分别在静端加60kV高压、动端加60kV高压，进行灭弧室电场仿真，获得电场分布。

作为本发明所述的基于多维度分析的真空灭弧室设计方法的一种优选方案，其中：总装设计包括触头设计、屏蔽系统设计、波纹管设计和瓷壳设计；其中，触头的材质为铜铬合金，波纹管材料选择316L。

作为本发明所述的基于多维度分析的真空灭弧室设计方法的一种优选方案，其中：包括：加工工艺：薄壁焊管液压成型。

作为本发明所述的基于多维度分析的真空灭弧室设计方法的一种优选方案，其中：X射线试验包括：将真空灭弧室安装于试验定位支架，触头分离在规定的最小触头间距且辐射仪器就位，在触头的两端施加额定电压Ur，经过最短15s后，读取辐射仪器的辐射水平；将触头两端的电压升高到额定工频耐受电压Ud，经过最短15s后，读取辐射仪器上的辐射水平。