摘要：实现结构小型化与高绝缘水平之间的优化设计是高压真空断路器设计中的重要组成部分。笔者以40.5 kV固封极柱真空断路器为实例,介绍了通过分析真空断路器的固封极柱断口、固封极柱对地之间的电场分布,实现绝缘结构优化设计的方法。解决了40.5 kV真空断路器常见的固封极柱断口和固封极柱对地之间的绝缘问题,得到了绝缘结构优化设计的方法。研究得出固封极柱断口绝缘水平不仅受工艺质量影响,在较大程度上还受真空灭弧室绝缘水平的影响,比较了3种提高真空断路器主回路对地绝缘水平方法的效果,为40.5 kV真空断路器的绝缘结构优化设计提供了参考。

摘要：环保替代SF_(6)断路器是高压开关领域亟待解决的问题。文中提出一种基于多断口真空开关灭弧、环保气体绝缘的全环保型罐式多断口真空断路器思路与整体方案。采用COMSOL Multiphysics软件建立126kV环保型罐式多断口真空断路器电场模型,仿真得到罐体内部多断口真空开关连接结构、灭弧室等关键部件电场分布。依据该电场分布对罐体内部绝缘薄弱部分进行优化设计,确定罐式断路器结构参数,将罐体内最大电场强度由30.5 MV/m降低为18.5 MV/m。通过分析环保型CF3I气体的绝缘特性,联合电场分析与电场优化结果对环保绝缘气体初步选型,初步得到了126 kV全环保型罐式多断口真空断路器的设计,为后续126 kV罐式多断口真空断路器样机研制及更高等级罐式多断口断路器样机研制提供了理论依据。

摘要：研制的数据库驱动的场域分析软件可以在不重新剖分目标区域的前提下采用SQL语言修正边界位置、改变边界条件，从而为电场的优化设计提供了一种方便实用的分析工具。

摘要：鉴于石英晶体的介电和压电常数温度稳定性好,因瓦合金具有低的热膨胀系数,本文利用石英晶体的逆压电效应和因瓦合金设计了一种光学电压互感器的传感头结构。并用有限元分析软件对该结构正常运行和受到雷击时的电场分布进行了仿真,得到其电位和电场强度分布图,提出了改善电场集聚效应和晶体内外电场分布均匀性的方法,为光学电压互感器的电压等级和测量的稳定性提供了理论依据。

摘要：大电流固封极柱必须大量采用软连接,容易造成局放超标及沿面放电,因而对其进行绝缘结构分析及优化设计件具有重要意义。文中运用有限元分析方法得出了40.5kV大电流固封极柱的电场分布云图,并提取分布较为集中的软连接及固定螺栓周围气体域的电场分布,指出软连接附近SF6气体中电场畸变,造成局放过大及沿面放电。依据复合绝缘电场理论,提出了在软连接周边固封极柱腔体内浇筑屏蔽网,并使屏蔽网与软连接等电位的优化方法。通过电场分析,优化后的软连接固定螺栓附近SF6气体电场强度由12kV/mm降低为7.5kV/mm,验证了优化设计方法理论上的可行性。局放试验结果表明,优化后的固封极柱局放量由203.98pC降低到2.37pC,雷电冲击试验峰值耐受电压由优化前的162kV提升到215kV,证明了提出的优化方案具备工程应用可行性,为大电流固封极柱结构设计及高压电器实际工程中气固复合绝缘电场的优化提供了有关参考。

摘要：具有快速开断能力的真空断路器能够在极短时间内开断短路电流,有利于减小短路电流对电网设备的冲击,但目前单断口的真空断路器难以直接应用于高电压等级电网。提出了一种全新的SF6气体绝缘的363kV真空断路器,采用40.5kV真空灭弧室的串并联结构,采用基于涡流驱动原理的操动机构实现短路电流的快速开断。对于高电压等级真空断路器,需要重点研究断路器内部的电场分布问题。基于总体设计结构的对称性对断路器单个单元和端部单元进行了简化,然后建立了对应的断路器三维多重介质有限元计算模型,分析了导电杆、灭弧室、接线端子等关键部件的电场强度。计算结果表明:电场严重集中于上下接线端子、转接法兰的圆角处。雷电冲击电压下,接线端子圆角和转接法兰圆角最大值分别为28.5kV/mm和22.9kV/mm,导电杆的表面最大电场为13.4kV/mm,真空灭弧室内外及其他部件均处于控制范围内。对接线端子的圆角半径进行了优化设计,确定其圆角半径为12mm,为样机的生产提供了参考。

摘要：通过对JYN1-35(NW)型开关柜中防凝露防污秽环氧树脂穿墙套管的电场计算,分析了此类套管的电场分布与起晕电压(U_c)和闪络电压(U_f)的关系。新设计的套管的U_c及U_f均有较大提高,套管顺利通过了按国标及IEC有关标准进行的测试。

摘要：超、特高压输电线路绝缘子串较长,采用绝缘子检测机器人检测更为方便和有效。但目前的绝缘子检测机器人主要为攀爬方式,体积大、结构复杂,需要进行改进。为此设计了一种适用于悬垂绝缘子串检测的轻便型分体式绝缘子检测机器人,对绝缘子机器人周围的电场分布进行了仿真计算与分析,并进行了220 k V绝缘子串的测试试验,结果表明:所设计的检测机器人本体最大电场强度为1 753 k V/m,不会发生起晕;绝缘子检测机器人的测量电压值小于绝缘子原始电压分布值,可通过补偿修正得到实际的绝缘子电压分布,并进行低、零值绝缘子检测。

摘要：本文借助于根据结终端技术的解析理论开发的分析程序ANAPI,对单区与多区JTE进行了场分析及优化设计,给出了具有JTE结构的pn结沿冶金结和沿表面的二维电场分布,并用国际上通行的PISCES-Ⅱ程序进行了验证。实验发现:在浅结情形下,优化的三区JTE结也能达到理想击穿的91％,近似优化VLD的效果。

摘要：在高电压作用下,由复合绝缘介质构成的沿面绝缘结构的耐电强度远低于其绝缘材料自身的击穿场强,这一现象与其电场的分布特点密切相关。笔者针对真空中平行平板、平面和棒-板电极系统等多种典型沿面绝缘结构的电场分布进行了仿真计算,探讨了电极-介质结合处的间隙、圆台形绝缘子的圆锥角角度、平面电极的高度以及绝缘子介电常数等因素对电场分布的影响。仿真结果表明,接触间隙的存在导致局部电场的加强和电场方向的变化,间隙宽度越大、高度越小,间隙处电场畸变越大;圆锥角越大,绝缘子的介电常数越大,场强畸变也越大。该分析结果有利于真空中沿面绝缘结构的设计。