罐式550 kV SF6斷路器套管絕緣設計

摘要：本文對罐式550 kv sf6斷路器套管絕緣進行了結構設計，用計算機軟體對其進行輔助設計，對計算結果進行了分析，從中優化出最佳結果作為設計方案。

關鍵詞：套管、絕緣、電場強度

1 簡述

罐式550 kv sf6斷路器是我公司新開發設計的產品。原結構主要存在兩個缺點：⑴結構複雜，除錯困難，由於存在兩層遮蔽罩，如果同軸度調整不好，極容易出現放電現象。

⑵成本高，由於有中間遮蔽罩，增加了支援絕緣子，提高了材料成本。為了提高產品的可靠性、降低成本、規避上述問題，在新產品上採用了新結構，並對新設計結構進行電場絕緣計算機輔助優化設計。

2 罐式550kv sf6斷路器技術引數及計算過程

2.1 罐式550kv sf6斷路器技術引數

2.1.1額定電壓550 kv

2.1.2工頻電壓（幹、溼試）740 kv

2.1.3雷電衝擊（1.2/50μs）（對地） 1675 kv

2.1.4操作衝擊（250/2500μs）（對地） 1175 kv

2.1.5sf6氣體閉鎖壓力0.6 mpa（絕對）

2.1.6防汙等級ⅲ

2.1.7海拔高度 ≤1000m

2.2 計算過程

進行電場計算的目的是：通過調整產品結構形狀和尺寸來獲得最佳的電位分布和最佳的場強值。所謂「最佳」的標準，一是電位分布較均勻，最大電場強度低於允許值，有一定（而不是很大）的裕度；二是有較好的經濟指標（成本合理、沒有浪費）。

具體計算過程：⑴用ace二維電場計算軟體對原結構進行電場計算，得出導體、遮蔽罩、套管內外壁等關鍵處的電場強度，與氣體擊穿的工程估算值相比較，得出設計基準值。⑵對新設計結構改變不同的結構尺寸，進行多次電場計算，進行資料提取、分析，以取得符合設計基準值的「最優」結果。

⑶用ansys有限元程式軟體進行複核校驗。確認資料的有效性。

由於罐式550 kvsf6斷路器套管在結構上具有軸對稱性質，因此可由三維空間轉為二維平面，從而大大減小了計算量。計算工具採用ace二維電場計算軟體（abb公司）及ansys有限元程式軟體包。