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12 kV氣體絕緣環(huán)網(wǎng)柜工頻特性研究及優(yōu)化

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12 kV氣體絕緣環(huán)網(wǎng)柜工頻特性研究及優(yōu)化

王其中，李俊豪

(許繼集團(tuán)有限公司，河南許昌 461000)

摘要：為了保持環(huán)保氣體開關(guān)設(shè)備尺寸的緊湊化，通過(guò)建立 12 kV 干燥空氣絕緣環(huán)網(wǎng)柜斷路器模塊三維電場(chǎng)仿真模型，利用有限元仿真軟件得出其電場(chǎng)分布，發(fā)現(xiàn)絕緣固定板與螺栓頭及相間支撐板接觸點(diǎn)附近電場(chǎng)超標(biāo)。通過(guò)在螺栓頭部位置設(shè)計(jì)添加屏蔽罩的優(yōu)化措施，電場(chǎng)強(qiáng)度最大值由優(yōu)化前的 5.4 kV/mm 下降到 2.3 kV/mm ；通過(guò)在相間支撐板間添加絕緣隔板，可以降低隔板區(qū)域電場(chǎng)強(qiáng)度，證明所提出優(yōu)化方法的理論可行性。對(duì)優(yōu)化前后的斷路器模塊進(jìn)行工頻耐壓試驗(yàn)，同樣的距離，添加屏蔽罩的螺栓頭對(duì)氣箱壁耐壓提升了 10 kV，添加絕緣隔板的相間支撐板耐壓提升了 7 kV，驗(yàn)證了優(yōu)化方案的工程應(yīng)用可行性。

關(guān)鍵詞： 環(huán)保氣體；開關(guān)設(shè)備；緊湊化；環(huán)網(wǎng)柜；電場(chǎng)仿真；屏蔽罩

中圖分類號(hào)：TM591 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1007-3175(2023)04-0066-05

Research and Optimization of Power Frequency Characteristics of

12 kV Air-Insulated Ring-Main Unit

WANG Qi-zhong, LI Jun-hao

（XJ Group Co., Ltd, Xuchang 461000, China）

Abstract: To keep the size of environmental-friendly gas switchgear compact, the paper builds a three-dimensional electric field simulation model of the circuit breaker module of 12 kV dry-air-insulated ring-main unit and uses finite element simulation software to obtain its electric field distribution. It finds out that the electric field near the contact point between insulation fixing plates, bolt heads and inter-phase support plates exceeds the standard.The adding of shielding cover to the bolt head decreases the maximum electric field intensity from 5.4 kV/mm to 2.3 kV/mm; and the adding of insulation partition to inter-phase support plates reduces their electric field intensity. The above optimization measures verify the theoretical feasibility of the proposed method.Then, the paper also carries out the industrial frequency withstand voltage test of the circuit breaker modules. The withstanding voltage against the gas box wall of bolt heads with shielding cover increases 10 kV and the withstanding voltage of inter-phase support plates with insulation partition increases 7 kV in the same distance, which verifies the feasibility of this optimization scheme.

Key words: environmental-friendly gas; switchgear; compact; ring-main unit; electric field simulation; shielding cover

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