[发明专利]一种多断口真空断路器动态电荷补偿的自均压控制方法

权利要求书

1.一种多断口真空断路器动态电荷补偿的自均压控制方法，在真空灭弧室中封环处上下连接均压电容，进而可以通过真空灭弧室主屏蔽罩吸附电荷参与抵消触头间隙弧后不平衡电荷，消除或抵消触头间隙弧后不平衡电荷引起的动态电压差ΔU，实现TRV不同阶段实时动态自均压。

2.如权利要求1所述的一种多断口真空断路器动态电荷补偿的自均压控制方法，其特征在于：基于40.5kV以上电压等级的商用真空灭弧室VI1为开断部件，在真空灭弧室VI1的主屏蔽罩中封环12处串联连接均压电容11和13，真空灭弧室内部静触头4和动触头6构成真空触头间隙，中封环与真空灭弧室主屏蔽罩5相连接，两个均压电容11和13串联整体并联于真空灭弧室VI1两端，这样可以为主屏蔽罩电荷通过均压电容13输入或输出到真空触头间隙，上述整体构成的单元为M1。

3.如权利要求1或2所述的一种多断口真空断路器动态电荷补偿的自均压控制方法，其特征在于：真空灭弧室VI2均压电容14和16与上述配置方式相同，构成单元M2，依次类推可以获得M3、M4……，可实现多个单元串联构成多断口真空断路器。

4.如权利要求2所述的一种多断口真空断路器动态电荷补偿的自均压控制方法，其特征在于：上述单元M1的均压电容11和13可以为主屏蔽罩实现均压，同时串联在一起可以作为真空灭弧室VI1断口的均压电容，获得传统并联均压电容的静态均压效果，但动态自均压需要考虑引入触头间隙弧后不平衡电荷和主屏蔽罩12吸附电荷的影响。

5.如权利要求1或4所述的一种多断口真空断路器动态电荷补偿的自均压控制方法，其特征在于：以采用上述两个单元串联构成的双断口真空断路器为例，上下端真空灭弧室静动触头间等效自电容由C₁₃、C₃₅表示，C₁₂、C₂₃和C₃₄、C₄₅表示上下端真空灭弧室内部触头与主屏蔽罩间等效电容，C_S1和C_S2表示上下端真空灭弧室主屏蔽罩对地杂散电容，C_E表示串联连接中间部分对地杂散电容，C_G11、C_G12和C_G21、C_G22分别表示上下端静态自均压真空灭弧室并联的均压电容11、13、14、16，上下端单元M1和M2主屏蔽罩吸附电荷和触头间隙弧后电荷分别由Q_shield1、Q_shield2和Q_pac1、Q_pac2表示，流入上下单元的总电荷为Q_m。

6.如权利要求1或5所述的一种多断口真空断路器动态电荷补偿的自均压控制方法，其特征在于：由于上下端单元M1和M2的电流相等，即流入上下端的电荷守恒，即满足式(1)，由于各个断口燃弧阶段非同期和电弧发展随机性，真空触头间弧后电流不一致进而导致弧后电荷不相等，即存在弧后不平衡电荷ΔQ_pac，可见式(2)，主屏蔽罩吸附电荷可由式(3)计算得到。

7.如权利要求1或6所述的一种多断口真空断路器动态电荷补偿的自均压控制方法，其特征在于：主屏蔽罩上下端均压电容相同时，即C_G11＝C_G21＝C_G12＝C_G22，可以实现如式(4)的完全补偿，即不平衡电荷引起的动态电压差ΔU为零。当改变主屏蔽罩上下端的陶瓷电容值时，如C_G11＝C_G21C_G12＝C_G22时，式(4)则表示为式(5)，即动态电压差ΔU小于0。所以根据主屏蔽罩上下端环形陶瓷电容器不仅仅可以实现动态电荷的完全补偿，也可以实现动态电荷补偿深度的调控，进而调控动态电压差。