The calculation method of arc chamber porcelain and destroy the surface conductivity of the invention discloses a circuit breaker, in order to improve the accuracy of simulation on insulation interrupter porcelain of calculation and analysis, improve the insulation performance of interrupter circuit breaker porcelain bushing. The porcelain spindlelike arc quenching chamber of the circuit breaker, circuit breaker interrupter porcelain sleeve comprises a plurality of umbrella, a small umbrella, high pressure and low pressure fittings fittings, wherein, a plurality of the umbrella and the plurality of small umbrella along the axial chamber breaker porcelain bushing a set of evenly spaced, the umbrella is arranged between two adjacent the umbrella, the umbrella is larger than the outer diameter of the umbrella; one end of the low pressure fittings in fracture of the breaker interrupter circuit breaker porcelain bushing toward, the pressure in the fittings interrupter porcelain back to the fracture of the breaker of the end.
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电气组件
，尤其涉及一种断路器灭弧室瓷套及其表面电导率的计算方法。
技术介绍
目前，在输电系统中，例如高压直流输电系统中，通常还设置换流站，以完成将交流电变换为直流电或者将直流电变换为交流电。在换流站中，通常包括多条输电线路，为了保证电力在多条输电线路之间输送，通常设置有断路器等开关装置，例如瓷柱式断路器，以关合、承载和开断正常回路条件下的电流，或者，在规定的时间内承载和开断异常回路条件下的电流，使电力能够在多条输电线路之间输送。断路器的断口处通常会设置断路器灭弧室，断路器灭弧室的外部通常设置有断路器灭弧室瓷套，例如纺锤状断路器灭弧室瓷套，以将断路器在关合和开断时产生的电弧与外界隔离，改善输电系统的运行安全性和运行稳定性。换流站中的换流器在运行过程中，通常会产生大量的谐波分量，例如，在直流侧产生交流分量，在交流侧产生直流分量，为了滤除谐波分量，通常需要设置滤波器，以滤除谐波分量。滤波器在开断后，滤波器的两端存在叠加的交直流混合电压，导致断路器灭弧室瓷套容易发生绝缘故障，危害输电系统的运行安全。因此，有必要对断路器的各个断口的电压分布情况和电流分布情况进行分析，以对断路器灭弧室瓷套的绝缘性能进行仿真计算分析，防止断路器灭弧室瓷套发生绝缘故障，保证输电系统的运行安全性和运行稳定性。对断路器灭弧室瓷套的绝缘性能进行仿真计算分析时，通常需要涉及到断路器灭弧室瓷套的表面电导率。目前，断路器灭弧室...
【技术保护点】
一种断路器灭弧室瓷套，其特征在于，所述断路器灭弧室瓷套呈纺锤状，所述断路器灭弧室瓷套包括多个大伞、多个小伞、高压金具和低压金具，其中，多个所述大伞和多个所述小伞沿所述断路器灭弧室瓷套的轴向均匀间隔设置，相邻的两个所述大伞之间设置一个所述小伞，所述大伞的外径大于所述小伞的外径；所述低压金具位于所述断路器灭弧室瓷套朝向断路器的断口的一端，所述高压金具位于所述断路器灭弧室瓷套背向所述断路器的断口的一端。
【技术特征摘要】
1.一种断路器灭弧室瓷套，其特征在于，所述断路器灭弧室瓷套呈纺锤状，所述断路器
灭弧室瓷套包括多个大伞、多个小伞、高压金具和低压金具，其中，多个所述大伞和多个所
述小伞沿所述断路器灭弧室瓷套的轴向均匀间隔设置，相邻的两个所述大伞之间设置一个
所述小伞，所述大伞的外径大于所述小伞的外径；所述低压金具位于所述断路器灭弧室瓷
套朝向断路器的断口的一端，所述高压金具位于所述断路器灭弧室瓷套背向所述断路器的
断口的一端。
2.一种断路器灭弧室瓷套的表面电导率的计算方法，用于计算如权利要求1所述的断
路器灭弧室瓷套的表面电导率，其特征在于，所述断路器灭弧室瓷套的表面电导率的计算
方法包括：
步骤S100、构建所述断路器灭弧室瓷套的整体形状系数F的计算模型；
步骤S200、根据所述断路器灭弧室瓷套的整体形状系数F的计算模型，确定所述断路器
灭弧室瓷套的整体形状系数F；
步骤S600、构建所述断路器灭弧室瓷套的表面电导率σ0与所述断路器灭弧室瓷套的整
体形状系数F的关系模型；
步骤S700、根据所述断路器灭弧室瓷套的表面电导率σ0与所述断路器灭弧室瓷套的整
体形状系数F的关系模型、所述断路器灭弧室瓷套的整体形状系数F，确定所述断路器灭弧
室瓷套的表面电导率σ0。
3.根据权利要求2所述的断路器灭弧室瓷套的表面电导率的计算方法，其特征在于，所
述步骤S100包括：
步骤S110、获取所述断路器灭弧室瓷套的轴向截面；
步骤S120、根据所述轴向截面，建立主直角坐标系，所述主直角坐标系的X轴为所述断
路器灭弧室瓷套的轴线，所述整体形状系数F的计算模型为：其中，ds为沿所
述断路器灭弧室瓷套的轴向，所述断路器灭弧室瓷套的表面的爬电距离的微段；2πy为在ds
内所述断路器灭弧室瓷套的外表面的周长；L为所述断路器灭弧室瓷套的表面的积分路径。
4.根据权利要求3所述的断路器灭弧室瓷套的表面电导率的计算方法，其特征在于，所
述轴向截面中，沿所述主直角坐标系的X轴的正方向，所述断路器灭弧室瓷套包括：所述断
路器灭弧室瓷套的内壁背向所述主直角坐标系的X轴延伸的递升区，所述断路器灭弧室瓷
套的内壁与所述主直角坐标系的X轴平行的平行区，以及所述断路器灭弧室瓷套的内壁朝
向所述主直角坐标系的X轴延伸的递降区；所述步骤S200包括：
步骤S210、确定所述递升区的递升区形状系数FA，确定所述平行区的平行区形状系数
FB，确定所述递降区的递降区形状系数FC；
步骤S500、根据所述递升区形状系数FA、所述平行区形状系数FB和所述递降区形状系数
FC，确定所述整体形状系数F，其中，F＝FA+FB+FC。
5.根据权利要求4所述的断路器灭弧室瓷套的表面电导率的计算方法，其特征在于，所
述递升区包括多个递升区大伞和多个递升区小伞；确定所述递升区的递升区形状系数FA包
括：
步骤S220、获取每个所述递升区大伞的递升区大伞形状系数Fa1，获取每个所述递升区
小伞的递升区小伞形状系数Fa2；
步骤S250、获取所述递升区大伞的数量na1，获取所述递升区小伞的数量na2；
步骤S260、根据每个所述递升区大伞的递升区大伞形状系数Fa1和每个所述递升区小伞
的递升区小伞形状系数Fa2，确定所述递升区形状系数FA，其中，FA＝na1Fa1+na2Fa2。
6.根据权利要求5所述的断路器灭弧室瓷套的表面电导率的计算方法，其特征在于，沿
所述断路器灭弧室瓷套的轴向，每个所述递升区大伞包括多个递升区大伞弧线段和多个递
升区大伞直线段，所述获取每个所述递升区大伞的递升区大伞形状系数Fa1包括：
步骤S221、根据所述轴向截面，对每个所述递升区大伞弧线段建立对应的第一辅助直
角坐标系，所述第一辅助直角坐标系的原点为对应的所述递升区大伞弧线段的圆心；
步骤S222、获取所述递升区大伞弧线段的半径Ra1，获取所述第一辅助直角坐标系的原
点在所述主直角坐标系中的Y轴坐标yoa1，获取所述递升区大伞弧线段靠近所述主直角坐标
系的X轴的端点在所述主直角坐标系中的Y轴坐标ya11，获取所述递升区大伞弧线段远离所
述主直角坐标系的X轴的端点在所述主直角坐标系中的Y轴坐标ya12；
步骤S223、根据所述半径Ra1、所述Y轴坐标yoa1、所述Y轴坐标ya11、所述Y轴坐标ya12，确定
所述递升区大伞弧线段的递升区大伞弧线段形状系数fa11，其中，所述递升区大伞弧线段位
于所述第一辅助直角坐标系的第一象限或所述第一辅助直角坐标系的第三象限时，所述递
升区大伞弧线段形状系数所述递升区大伞弧线段位
于所述第一辅助直角坐标系的第二象限或所述第一辅助直角坐标系的第四象限时，所述递
升区大伞弧线段形状系数步骤S224、获取所述递升区大伞直线段靠近所述主直角坐标系的X轴的端点在所述主
直角坐标系中的Y轴坐标ya13，获取所述递升区大伞直线段远离所述主直角坐标系的X轴的
端点在所述主直角坐标系中的Y轴坐标ya14，获取所述递升区大伞直线段与所述主直角坐标
系中的X轴的正方向之间的夹角βa1，获取所述递升区大伞直线段在所述主直角坐标系中的X
轴上的投影的长度la1；
步骤S225、根据所述Y轴坐标ya13、所述Y轴坐标ya14、所述夹角βa1、所述长度la1，确定所述
递升区大伞直线段的递升区大伞直线段形状系数fa12，其中，所述夹角βa1＜90°时，所述递升
区大伞直线段形状系数所述夹角βa1＞90°时，所述递升区大伞直线
段形状系数所述夹角βa1＝90°时，所述递升区大伞直线段形状系
数所述夹角βa1＝0°时，所述递升区大伞直线段形状系数步骤S226、根据所述递升区大伞弧线段形状系数fa11和所述递升区大伞直线段形状系
数fa12，获取每个所述递升区大伞的递升区大伞形状系数Fa1，其中，Fa1＝∑fa11+∑fa12；
每个所述递升区小伞包括多个递升区小伞弧线段和多个递升区小伞弧线段；所述获取
每个所述递升区小伞的递升区小伞形状系数Fa2包括：
步骤S231、根据所述轴向截面，对每个所述递升区小伞弧线段建立对应的第二辅助直
角坐标系，所述第二辅助直角坐标系的原点为对应的所述递升区小伞弧线段的圆心；
步骤S232、获取所述递升区小伞弧线段的半径Ra2，获取所述第二辅助直角坐标系的原
点在所述主直角坐标系中的Y轴坐标yoa2，获取所述递升区小伞弧线段靠近所述主直角坐标
系的X轴的端点在所述主直角坐标系中的Y轴坐标ya21，获取所述递升区小伞弧线段远离所
述主直角坐标系的X轴的端点在所述主直角坐标系中的Y轴坐标ya22；
步骤S233、根据所述半径Ra2、所述Y轴坐标yoa2、所述Y轴坐标ya21、所述Y轴坐标ya22，确定
所述递升区小伞弧线段的递升区小伞弧线段形状系数fa21，其中，所述递升区小伞弧线段位
于所述第二辅助直角坐标系的第一象限或所述第二辅助直角坐标系的第三象限时，所述递
升区小伞弧线段形状系数所述递升区小伞弧线段
位于所述第二辅助直角坐标系的第二象限或所述第二辅助直角坐标系的第四象限时，所述
递升区小伞弧线段形状系数步骤S234、获取所述递升区小伞直线段靠近所述主直角坐标系的X轴的端点在所述主
直角坐标系中的Y轴坐标ya23，获取所述递升区小伞直线段远离所述主直角坐标系的X轴的
端点在所述主直角坐标系中的Y轴坐标ya24，获取所述递升区小伞直线段与所述主直角坐标
系中的X轴的正方向之间的夹角βa2，获取所述递升区小伞直线段在所述主直角坐标系中的X
轴上的投影的长度la2；
步骤S235、根据所述Y轴坐标ya23、所述Y轴坐标ya24、所述夹角βa2、所述长度la2，确定所述
递升区小伞直线段的递升区小伞直线段形状系数fa22，其中，所述夹角βa2＜90°时，所述递升
区小伞直线段形状系数所述夹角βa2＞90°时，所述递升区小伞直线
段形状系数所述夹角βa2＝90°时，所述递升区小伞直线段形状系
数所述夹角βa2＝0°时，所述递升区小伞直线段形状系数步骤S236、根据所述递升区小伞弧线段形状系数fa21和所述递升区小伞直线段形状系
数fa22，获取每个所述递升区小伞的递升区小伞形状系数Fa2，其中，Fa2＝∑fa21+∑fa22。
7.根据权利要求4所述的断路器灭弧室瓷套的表面电导率的计算方法，其特征在于，所
述平行区包括多个平行区大伞和多个平行区小伞；确定所述平行区的平行区形状系数FB包
括：
步骤S320、获取每个所述平行区大伞的平行区大伞形状系数Fb1，获取每个所述平行区
小伞的平行区小伞形状系数Fb2；
步骤S350、获取所述平行区大伞的数量nb1，获取所述平行区小伞的数量nb2；
步骤S360、根据每个所述平行区大伞的平行区大伞形状系数Fb1和每个所述平行区小伞
的平行区小伞形状系数Fb2，确定所述平行区形状系数FB，其中，FB＝nb1Fb1+nb2Fb2。
8.根据权利要求7所述的断路器灭弧室瓷套的表面电导率的计算方法，其特征在于，沿
所述断路器灭弧室瓷套的轴向，每个所述平行区大伞包括多个平行区大伞弧线段和多个平
行区大伞直线段，所述获取每个所述平行区大伞的平行区大伞形状系数Fb1包括：
步骤S321、根据所述轴向截面，对每个所述平行区大伞弧线段建立对应的第三辅助直
角坐标系，所述第三辅助直角坐标系的原点为对应的所述平行区大伞弧线段的圆心；
步骤S322、获取所述平行区大伞弧线段的半径Rb1，获取所述第三辅助直角坐标系的原
点在所述主直角坐标系中的Y轴坐标yob1，获取所述平行区大伞弧线段靠近所述主直角坐标
系的X轴的端点在所述主直角坐标系中的Y轴坐标yb11，获取所述平行区大伞弧线段远离所
述主直角坐标系的X轴的端点在所述主直角坐标系中的Y轴坐标yb12；
步骤S323、根据所述半径Rb1、所述Y轴坐标yob1、所述Y轴坐标yb11、所述Y轴坐标yb12，确定
所述平行区大伞弧线段的平行区大伞弧线段形状系数fb11，其中，所述平行区大伞弧线段位
于所述第三辅助直角坐标系的第一象限或...
【专利技术属性】
技术研发人员：厉天威，刘磊，王程嘉，罗兵，李敏，李斌，唐力，韩永霞，张秋实，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，中国南方电网有限责任公司电网技术研究中心，华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44
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