[发明专利]一种双断口自均压真空灭弧室

说明书

本发明公开了一种自均压双断口真空灭弧室，两个商用真空灭弧室静端盖通过中间法兰连接，中间法兰连接中间屏蔽罩，上下侧真空灭弧室动端盖处分别连接上下端外部屏蔽罩，在上、下端外部屏蔽罩与中间屏蔽罩之间并联两个圆筒形陶瓷电容器，其内外表面为电极，作为上下端真空灭弧室的均压电容，实现断口间均压控制，上述圆筒形陶瓷电容器通过固体绝缘固定于外部屏蔽罩和中间屏蔽罩之间，屏蔽罩可以有效改善外部电场分布均匀性，减小断口对地杂散电容，实现比传统外部并联均压电容更好的均压效果。在上下端外部屏蔽罩分布有通气孔，便于罐式断路器中绝缘气体流入，提高内部耐压水平，同样达到对流散热效果。该发明专利具有结构简单、体积小、均压效果好等优点，作为紧凑型超特高压罐式多断口真空断路器的基本单元，为后期更高电压等级断路器奠定了基础。

技术领域：

本发明属于高压断路器领域，具体涉及一种双断口自均压真空灭弧室。

背景技术：

真空灭弧室以真空介质为灭弧和绝缘介质，具有熄弧能力强、使用寿命长、绿色环保、体积小、重量轻等优点，在配电领域占有主导地位，单断口真空灭弧室由于真空击穿电压与间隙大小之间的饱和效应限制，电压等级一般低于126kV，采用多断口串联技术构成多断口真空断路器是其向超特高压领域应用的重要途径，但由于对地杂散电容的影响造成各个断口间电压分布极不均匀，在双断口真空断路器中，高压断口可能承受将近70％的总电压，高压侧断口电压可能会发生击穿进而导致低压侧断口相继击穿，造成开断失败。

多断口真空断路器电压分布不均匀，传统采用外部并联均压电容的方法，但该方法增加了整体的绝缘空间，不利于罐式组合电器的紧凑型集成设计。传统屏蔽罩均压方式未采用气体作为介质，构建的均压电容一般为100～300pF的均压电容，尚不能满足断口间的均压要求。本发明提出均压屏蔽罩和圆筒形陶瓷均压电容的集成均压结构配置，可构建较大的均压电容值，实现断口间较好的均压效果，以目前商业应用的72.5kV或126kV单断口真空灭弧室串联构成145kV和252kV双断口自均压真空灭弧室，为高压罐式真空断路器节约空间、提升绝缘性能和开断能力。

发明内容:

本发明针对现有的技术存在的上述问题，提出一种双断口自均压真空灭弧室，主要包括上下端圆筒形陶瓷电容器、上下端外部屏蔽罩、中间屏蔽罩、固定绝缘材料、中间法兰、环氧树脂等，上述部件通过固封、焊接等实现。

进一步，两个真空灭弧室VI1、VI2静端盖通过中间法兰连接，可采用两个72.5kV真空灭弧室可实现145kV电压等级开断，采用两个126kV灭弧室可以实现252kV电压等级开断。

进一步，采用上下端圆筒形陶瓷电容器通过上下端外部屏蔽罩和中间屏蔽罩并联于VI1、VI2两端，VI1、VI2并联的均压电容值为500～10000pF，上端圆筒形陶瓷电容器连接于上端外部屏蔽罩与中间均压屏蔽罩重叠区域，下端圆筒形陶瓷电容器连接于下端外部屏蔽罩与中间均压屏蔽罩重叠区域，实现VI1、VI2的均压控制。

进一步，上下端圆筒形陶瓷电容器可采用陶瓷介质材料，如：BN 302、Y5P、CH、BT等陶瓷材料，高度为20～50mm，厚度为20～80mm，介电常数在1000～5000之间，电容值为500～10000pF。

进一步，上端圆筒形陶瓷电容器的外电极与上端外部屏蔽罩连接，上端圆筒形陶瓷电容器的内电极与中间外部屏蔽罩连接，下端圆筒形陶瓷电容器的外电极与下端外部屏蔽罩连接，下端圆筒形陶瓷电容器的内电极与中间均压屏蔽罩连接，上下端圆筒形陶瓷电容器通过环氧树脂进行固封。

进一步，上下端外部均压屏蔽罩采用焊接方式于VI1、VI2的动端盖处进行连接，且上下端外部屏蔽罩长度40mm-100mm，半径100-160mm，且上下端外部屏蔽罩拐角处都设有5mm倒圆角以便于使电场分布更加均匀，且在上下端外部屏蔽罩末端处都采用倒圆角进行电场强度的优化。

进一步，中间屏蔽罩与中间法兰焊接，通过中间法兰与VI1、VI2静端盖相连接，减少了断口对地杂散电容，使得双断口断路器电压分布不均匀度降低，且需要并联较小的均压电容。