一種預防斷路器合閘電阻破損的合閘電阻及合閘電阻串的製作方法
2024-04-13 20:30:05
1.本實用新型涉及高壓開關設備技術領域，具體涉及一種預防斷路器合閘電阻破損的合閘電阻及合閘電阻串。
背景技術：
2.隨著超高壓、特高壓的快速發展，gis、hgis、罐式斷路器等裝設合閘電阻的開關設備被廣泛應用，其中合閘電阻在斷路器合閘過程中用以抑制合閘湧流、操作過電壓。合閘電阻主要應用在超高壓、特高壓輸電線路與換流變電站交流濾波器場，因為交流濾波器場特殊的應用環境導致合閘電阻片故障率高，常見的故障為合閘電阻外絕緣異常破碎，碎片跌落至罐體過程中造成局部電磁畸變而引發放電。因此系統地研究優化提升合閘電阻結構，已成為近幾年研究的一個難點。
3.現有的斷路器合閘電阻是由很多片電阻片通過絕緣支撐柱串接而成，由於串接組裝工藝不嚴格，電阻片與絕緣支撐柱之間存在一定的間隙，在斷路器分合閘過程中大幅度機械振動的激發下，導致電阻片與穿過其內芯的絕緣柱存在間隙，合閘瞬間間隙內存在電離高溫氣體引起電阻片對絕緣柱形成放電通道，長期作用下形成間隙性放電通道，最終導致合閘電阻故障，難以保證斷路器運行的可靠性。
4.因此，需要一種預防斷路器合閘電阻破損的合閘電阻及合閘電阻串，來解決現有技術中存在的合閘電阻在斷路器分合閘過程中振動受力而破碎的問題。
技術實現要素：
5.本實用新型提供一種預防斷路器合閘電阻破損的合閘電阻及合閘電阻串，極大地提高了合閘電阻的可靠性，防止合閘電阻在斷路器分合閘過程中振動受力而破碎，提升了合閘電阻的絕緣使用壽命，同時可以降低了合閘過程中合閘電阻被短路的風險，從而解決了現有技術中存在的問題。
6.一種預防斷路器合閘電阻破損的合閘電阻，包括絕緣柱、多個電阻片、電阻支撐座以及壓板，多個所述電阻片相疊並套設在絕緣柱上，所述電阻支撐座設置在絕緣柱端部並壓緊所述電阻片，還包括：
7.第一過渡片，其套設在所述絕緣柱上並位於兩個相鄰電阻片之間，所述第一過渡片為純鋁墊片。
8.採用這樣的結構，通過在兩個相鄰電阻片之間設置第一過渡片，在相鄰兩個電阻片的外緣及內孔邊緣之間形成了間隙，能夠避免斷路器分合閘的過程中由于振動使相鄰兩個電阻片相互摩擦、擠壓而造成的破損。又因為所述電阻片可能存在其端面和/或其稜邊不夠平整、具有缺陷，因此所述第一過渡片能夠避免電阻片不平整導致的稜邊損傷。同時，所述第一過渡片為純鋁墊片，材質柔軟，可以補償或減緩電阻片因端面不平整造成的磨損。
9.進一步的，所述第一過渡片的內孔直徑大於所述電阻片的內孔直徑，所述第一過渡片的外徑小於所述電阻片的外徑。
10.進一步的，所述第一過渡片為厚0.15mm的純鋁過渡片。
11.進一步的，還包括：
12.第二過渡片，其套設在所述絕緣柱並位於所述電阻支撐座和位於端部的電阻片之間，所述第二過渡片為軟質鋁過渡片。
13.採用這樣的結構，使電阻支撐座和位於端部的電阻片之間形成間隙，防止由于振動時位於端部的電阻片與電阻支撐座碰撞而造成破損。
14.進一步的，所述第二過渡片的外徑小於所述電阻片的外徑。
15.進一步的，所述第二過渡片的外邊緣呈圓臺形。
16.採用這樣的結構，第二過渡片能夠減小電阻支撐座和位於端部的電阻片之間的應力集中，使最大應力值下降；同時，第二過渡片的外邊緣呈圓臺形，使電阻片的位置向內移動，以避開最易破損的邊緣，防止電阻片的邊緣破損。
17.進一步的，所述第二過渡片為厚3mm的軟質鋁過渡片。
18.進一步的，還包括：
19.內護套，其套設在所述絕緣柱上並位於電阻片與絕緣柱之間；通過所述內護套減小電阻片與絕緣柱間隙，減輕電阻片與絕緣柱振動時的碰撞。
20.所述內護套為具有彈性的護套結構，在斷路器分合閘過程中產生振動時，減小電阻片與絕緣柱間隙，並且減輕了電阻片與絕緣柱之間的碰撞。
21.採用這樣的結構，能夠避免合閘電阻中的電阻片由于振動產生的碰撞，防止所述電阻片在碰撞中造成其內孔結構破損，提升了合閘電阻的絕緣使用壽命，同時可以降低了合閘過程中合閘電阻被短路的風險。
22.進一步的，還包括：
23.外護套，其套設於所述電阻片外側，通過所述外護套緊密包裹所述電阻片，防止電阻片破裂。
24.採用這樣的結構，通過所述外護套的保護，能有效防止所述電阻片破裂，並且能夠在電阻片破裂時固定電阻片的碎片，使其碎片不掉落，保證斷路器的安全運行。
25.所述內護套和外護套均為聚四氟乙烯防護套。
26.一種由上述預防斷路器合閘電阻破損的合閘電阻構成的合閘電阻串，包括多個合閘電阻，多個所述合閘電阻首尾串聯，所述多個所述合閘電阻通過所述電阻支撐座平行/摺疊布置。
27.採用這樣的結構，使合閘電阻通過電阻支撐座平行/摺疊設置，不需將其排列為一排，節省空間，方便合閘電阻的布置。
28.本實用新型的有益效果為：
29.1.本實用新型通過第一過渡片在相鄰兩個電阻片的外緣及內孔邊緣之間形成了間隙，能夠避免斷路器分合閘的過程中由于振動使相鄰兩個電阻片相互摩擦、擠壓而造成的破損。同時可以補償或減緩電阻片因端面不平整造成的磨損。
30.2.本實用新型使用第二過渡片減小電阻支撐座和位於端部的電阻片之間的應力集中，使最大應力值下降；同時，第二過渡片的外邊緣呈圓臺形，使電阻片的位置向內移動，以避開最易破損的邊緣，防止電阻片的邊緣破損。
31.3.本實用新型通過內護套防止所述電阻片在碰撞中造成其內孔結構破損，提升了
合閘電阻的絕緣使用壽命，同時可以降低了合閘過程中合閘電阻被短路的風險。
32.4.本實用新型通過所述外護套的保護，能有效防止所述電阻片破裂，並且能夠在電阻片破裂時固定電阻片的碎片，使其碎片不掉落，保證斷路器的安全運行。
附圖說明
33.圖1為本實用新型中合閘電阻串的等效結構示意圖；
34.圖2為本實用新型中單個合閘電阻的結構示意圖；
35.圖3為本實用新型中單個合閘電阻的電阻支撐座與電阻片的詳細結構示意圖；
36.圖4為本實用新型中圖3的局部放大圖；
37.圖5為現有技術中無第一過渡片時電阻片之間存在摩擦情況時的示意圖；
38.圖6為現有技術中無第一過渡片時電阻片之間存在擠壓情況時的示意圖；
39.圖7為本實用新型中加設第一過渡片後電阻片之間存在摩擦情況時的示意圖；
40.圖8為現有技術中無第一過渡片時電阻片之間存在端面不平整情況時的示意圖；
41.圖9為本實用新型中加設第一過渡片後電阻片之間存在端面不平整情況時的示意圖；
42.附圖標記：
43.1、合閘電阻；2、絕緣柱；3、電阻片；4、電阻支撐座；5、內護套；6、外護套；7、第一過渡片；8、第二過渡片；9、壓板。
具體實施方式
44.顯然，下面所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。
45.在本實用新型的描述中，需要說明的是，術語「中心」、「上」、「下」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。此外，術語「第一」、「第二」、「第三」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。在本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解。
46.此外，下面所描述的本實用新型不同實施方式中所涉及的技術特徵只要彼此之間未構成衝突就可以相互結合。
47.實施例1
48.如圖1、圖2所示，本實施例提供一種用於斷路器的改進型合閘電阻，包括絕緣柱2、多個電阻片3、電阻支撐座4、以及壓板9，多個所述電阻片3相疊並套設在絕緣柱2上，所述電阻支撐座4設置在絕緣柱2端部並壓緊所述電阻片3，還包括：
49.內護套5，其套設在所述絕緣柱2上並位於電阻片3與絕緣柱2之間；通過所述內護套5減小電阻片3與絕緣柱2間隙，減輕電阻片3與絕緣柱2振動時的碰撞。
50.所述內護套5為具有彈性的護套結構，在斷路器分合閘過程中產生振動時，減小電
阻片3與絕緣柱2間隙，並且減輕了電阻片3與絕緣柱2之間的碰撞。
51.採用這樣的結構，能夠避免合閘電阻1中的電阻片3由于振動產生的碰撞，防止所述電阻片3在碰撞中造成其內孔結構破損，提升了合閘電阻1的絕緣使用壽命，同時可以降低了合閘過程中合閘電阻1被短路的風險。
52.還包括：
53.外護套6，其套設於所述電阻片3外側，通過所述外護套6緊密包裹所述電阻片3，防止電阻片3破裂。
54.採用這樣的結構，通過所述外護套6的保護，能有效防止所述電阻片3破裂，並且能夠在電阻片3破裂時固定電阻片3的碎片，使其碎片不掉落，保證斷路器的安全運行。
55.所述內護套5和外護套6均為聚四氟乙烯防護套。
56.如圖2、圖7、圖9所示，還包括：
57.第一過渡片7，其套設在所述絕緣柱2上並位於兩個相鄰電阻片3之間，所述第一過渡片7為純鋁墊片。
58.所述第一過渡片7的內孔直徑大於所述電阻片3的內孔直徑，所述第一過渡片7的外徑小於所述電阻片3的外徑。
59.所述第一過渡片7為厚0.15mm的純鋁過渡片。
60.如圖5-圖9所示，採用這樣的結構，通過在兩個相鄰電阻片3之間設置第一過渡片7，在相鄰兩個電阻片3的外緣及內孔邊緣之間形成了間隙，能夠避免斷路器分合閘的過程中由于振動使相鄰兩個電阻片3相互摩擦、擠壓而造成的破損。又因為所述電阻片3可能存在其端面和/或其稜邊不夠平整、具有缺陷，因此所述第一過渡片7能夠避免電阻片3不平整導致的稜邊損傷。同時，所述第一過渡片7為純鋁墊片，材質柔軟，可以補償或減緩電阻片3因端面不平整造成的磨損。
61.如圖3、圖4所示，還包括：
62.第二過渡片8，其套設在所述絕緣柱2並位於所述電阻支撐座4和位於端部的電阻片3之間，所述第二過渡片8為軟質鋁過渡片。
63.採用這樣的結構，使電阻支撐座4和位於端部的電阻片3之間形成間隙，防止由于振動時位於端部的電阻片3與電阻支撐座4碰撞而造成破損。
64.所述第二過渡片8的外徑小於所述電阻片3的外徑。
65.如圖4所示，所述第二過渡片8的外邊緣呈圓臺形。
66.採用這樣的結構，第二過渡片8能夠減小電阻支撐座4和位於端部的電阻片3之間的應力集中，使最大應力值下降；同時，第二過渡片8的外邊緣呈圓臺形，使電阻片3的位置向內移動，以避開最易破損的邊緣，防止電阻片3的邊緣破損。
67.所述第二過渡片8為厚3mm的軟質鋁過渡片。
68.實施例2
69.如圖1所示，本實施例提供一種由實施例1中用於斷路器的改進型合閘電阻構成的合閘電阻串，包括多個合閘電阻1，多個所述合閘電阻1首尾串聯，所述多個所述合閘電阻1通過所述電阻支撐座4平行/摺疊布置。
70.採用這樣的結構，使合閘電阻1通過電阻支撐座4平行/摺疊設置，不需將其排列為一排，節省空間，方便合閘電阻1的布置。
71.如圖1所示，220個電阻片3的沿面長度達到了5588mm，正常合閘時的絕緣裕度達到了2.78倍。因此，即使有個別較小的電阻片3的碎片進入電阻片3的內孔與絕緣柱2間的縫隙，也不會引起電阻片3的內孔內孔沿面絕緣擊穿，合閘電阻串沿面2.78倍的絕緣裕度可以保證安全運行。
72.實施例3
73.本實施例為實施例2中裝置的試驗結果。
74.針對使用了實施例2中合閘電阻串的罐式斷路器，開展10000次機械操作試驗。在極端嚴酷的10000次最高速度下機械操作試驗後，對罐式斷路器進行解體檢查，檢查滅弧室兩側的合閘電阻1外緣，無論是合閘電阻1根部，還是合閘電阻1中間部位，都沒有破損現象。這一試驗結果證明該改進結構可以有效避免電阻片3外緣破損。
75.完成10000次機械操作試驗後，對整相斷路器進行合閘對地工頻耐壓試驗，耐壓值為768kv，時間1min，產品絕緣性能符合規程要求。
76.完成10000次機械操作試驗後，進行整相斷路器對地衝擊試驗，電壓為1860kv。此次，回收氣體，將斷路器主觸頭斷開，合閘電阻觸頭接觸，將合閘電阻1接入試驗迴路中，然後充氣至閉鎖壓力，對合閘電阻1進行合閘電壓峰值653kv的雷電衝擊波形試驗3次。全部試驗通過。
77.顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而並非對實施方式的限定。對於所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這裡無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處於本實用新型創造的保護範圍之中。