[发明专利]高压断路器

说明书

技术领域

本发明涉及一种高压外壳带电断路器。

背景技术

电力传输网络由高压断路器保护和控制。这样的断路器可划分成两类：外壳带电断路器(LTB)，其中包含断流机构的罩处于线路电位；以及外壳接地断路器(DTB)，其中罩处于地电位。

处于高压电平的外壳带电断路器必须处理在端子电极的高电位，其中管或者线缆在这些端子电极连接以经过断路器传递电流。高电位在端子电极产生高电场应力。端子电极通常由电晕环屏蔽，其目的在于通过它们的光滑形状和与端子相比相对大的面积来减少局部电场应力。

常见两种不同的电晕环设计。任一种电晕环都与端子电极尽可能接近地来放置。如果使用电容器或者预插入电阻器则使用相同原则。取而代之，圆形电晕环对称地放置于断路器中心轴周围。

外壳带电断路器的外部绝缘介质是空气。用遵循适用标准中的要求的电介质测试来验证外部绝缘。用于高压断路器的这些验证测试包括干燥测试和潮湿测试，因为高压断路器是室外设备。

发明内容

在这样的潮湿测试期间，在断路器和电晕环的整个表面收集雨水。雨水倾泻到表面上并且在断路器的各独立部分上的最低位置被收集，并且它最终离开表面落到地面。

水滴将受高压影响并且改变形状；它们将比正常情况更急剧并且增加局部电场应力。

本发明是基于以下认识：在潮湿条件期间的电压转变期间，在电晕环下部的局部电场与干燥条件相比将增加。

本发明的一个目的因此在于提供一种特别是在潮湿条件期间电介质耐受能力改进的高压外壳带电断路器。

本发明的又一目的在于提供一种鲁棒、精确、不复杂、节省空间并且成本低而且具有最佳性能并且满足现有安全要求的此类高压断路器。

本发明的又一目的在于提供一种用于制备实现任何上述目的的高压断路器的方法。

这些目的通过如所附权利要求中要求保护的高压断路器和方法来实现。

根据本发明的第一方面，提供一种高压外壳带电断路器，该断路器包括：支撑绝缘子；在支撑绝缘子上提供的伸长电流断续器；端子，连接到电流断续器的末端；以及至少一个电晕环，布置成至少部分地包围至少一个端子。

电晕环具有疏水表面层以由此获得在潮湿条件中的电介质耐受能力改进的高压外壳带电断路器。

潮湿条件最为恶劣并且同时最难以在理论上计算和针对各断路器设计来设定尺度。因此已经在高压实验室中在实验上测试不同设计，并且已经发现关键因素是电晕环表面上的水滴数目和尺寸。通过利用本发明获得了明显改进。明显地减少了水滴的数目和尺寸。

在一个实施例中，高压外壳带电断路器包括水平布置的伸长电流断续器以及在端子之间与电流断续器并联连接的水平布置的伸长电容器和/或电阻器，其中布置这些部分使得电晕环的下端内表面与电容器(如果存在)或者电阻器(如果存在)(其中位置最低者)的电流断续器的中心轴之间的竖直距离比电晕环的上端内表面与中心轴之间的距离短约1.5到约4倍之间。

由此，在存在水时获得电晕环周围的更均匀分布的电场，结果进一步改进在潮湿条件下的电介质耐受能力。

根据本发明的第二方面，提供一种用于制备高压外壳带电断路器的方法，该断路器包括：支撑绝缘子；在支撑绝缘子上提供的伸长电流断续器；端子，连接到电流断续器的末端；以及至少一个电晕环，布置成至少部分地包围至少一个端子，根据该方法，电晕环具有疏水表面层。

优选地，借助用疏水材料如硅橡胶或者树脂如氟或者硅树脂喷涂或者涂覆电晕环来提供疏水表面层。

根据下文给出的本发明优选实施例的如下具体描述以及附图1-2将清楚本发明的更多特征及其优点，附图1-2仅通过示例来给出，因此没有限制本发明。

附图说明

图1在侧面视图中示意地图示了根据本发明一个实施例的高压断路器。

图2在端视图中示意地图示了在图1的高压断路器中包括的电流断续器和电晕环。

具体实施方式

在下文中将给出本发明优选实施例的具体描述。在这一描述中，术语“高压”将用于1kV和更高电压。然而应当注意，本发明主要地用于具有高得多的电压定额如245kV和以上的高压断路器。

图1在侧面视图中示意地图示了一相高压外壳带电断路器，该断路器包括在支撑绝缘子20上布置的两个水平布置并且串联连接的伸长电流断续器10。电流断续器10可以称为断流器或者灭弧室，而两个电流断续器10的组件可以称为断流单元。各电流断续器10在其远端连接到端子30而在其内端连接到连接法兰32。