抑制气体绝缘开关设备中特快速暂态过电压的磁环装置制造方法及图纸

本发明专利技术是关于一种抑制气体绝缘开关设备中特快速暂态过电压的磁环装置，包括磁环串、铜箔胶带及固定外壳，磁环串由多个开环抗饱和磁环构成，相邻两个开环抗饱和磁环之间通过胶粘剂紧密连接；开环抗饱和磁环上设置有气隙；磁环串的外表面包裹铜箔胶带且磁环串外设置固定外壳。本发明专利技术通过在磁环上开设长度适宜的气隙，能够有效提高装置的饱和特性，且对行波造成更多的能量消耗，减小在GIS中操作隔离开关所引起的VFTO值；铜箔胶带能够有效防止磁力线泄露，增强磁环装置的涡流损耗，降低VFTO对设备的影响，还可以改善磁环串表面的电场分布，避免局部场强过高而引起的局部放电现象。固定外壳能够提高磁环装置整体的强度和刚度。

【技术实现步骤摘要】
抑制气体绝缘开关设备中特快速暂态过电压的磁环装置
本专利技术涉及抑制过电压
，尤其涉及一种抑制气体绝缘开关设备中特快速暂态过电压的磁环装置。
技术介绍
在电网系统中，由于GIS(GasInsulatedSwitchgear，气体绝缘开关设备)具有占地面积小、可靠性高、安全性好、安装周期短以及维护方便等优点，使得GIS成为构成各级电网的重要组成部分且在电网中得到广泛的应用。从组成结构开看，GIS是由断路器、母线、隔离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器和套管组合而成的高压配电装置。当操作隔离开关时，隔离开关的断口间会产生多次电弧重燃或预击穿，每一次的电弧重燃都会产生一定幅值的瞬态过电压，瞬态过电压沿隔离开关的断口向两侧传输，经过多次折射和反射形成幅值较高的VFTO(VeryFastTransientOvervoltage，特快速暂态过电压)，VFTO会严重威胁GIS和GIS邻近二次设备的绝缘安全，是GIS故障的主要原因之一，因此，在抑制过电压
，研究如何在GIS中有效地抑制VFTO是个重要的问题。目前有一种磁环装置，该磁环装置为闭环结构，主要应用小磁环抑制高频电磁干扰的原理来设计。在GIS中的导电杆上安装磁环装置，就相当于增加了等效电阻和电感，改变了导电杆附近的电路参数。因此，当GIS中产生VFTO时，行波的幅值和陡度也将因为增加了磁环装置而降低。即：目前的磁环装置通过磁环在高频下的等效电阻和电感来抑制VFTO的陡度和幅值，从而实现在在GIS中抑制VFTO。然而，如果大规模使用目前的磁环装置，或者将目前的磁环装置应用于超高压、特高压等级的GIS中，操作隔离开关时，在极端条件下，隔离开关触头间隙产生的电压值大约为2倍工频电压幅值，因此，流经隔离开关附近母线内部的导电杆中的电流峰值也容易达到kA级别。由于目前的磁环装置采用闭环结构，由安培环路定律可知，当流经导电杆的电流值I很大时，闭环磁环上感应形成的磁场强度H也非常大，再结合磁滞曲线可知，磁场强度H很大时，磁环容易进入饱和状态；最后，由磁通密度、磁场强度以及磁导率的关系可知，当磁环上感应形成的磁场强度H非常大时，磁环的磁导率接近于0，此时，等效电感和阻抗都显著下降，导致磁环的抑制作用也明显衰退。因此，目前的磁环装置由于采用了闭环结构，使得磁环装置易饱和，在大规模使用磁环或者将磁环应用于超高压、特高压等级的GIS中时，目前的磁环装置无法有效地抑制VFTO。
技术实现思路
为克服相关技术中存在的问题，本专利技术提供一种抑制气体绝缘开关设备中特快速暂态过电压的磁环装置。一种抑制气体绝缘开关设备中特快速暂态过电压的磁环装置，包括磁环串、铜箔胶带及固定外壳，其中：磁环串套设在GIS内部的导电杆上，且与导电杆紧密贴合，磁环串由多个开环抗饱和磁环构成，多个开环抗饱和磁环的中轴线重合且沿轴向紧密连接，相邻两个开环抗饱和磁环之间通过胶粘剂紧密连接；多个开环抗饱和磁环上设置有长度相同的气隙；磁环串的外表面包裹铜箔胶带，包裹有铜箔胶带的磁环串外设置固定外壳。可选地，单个开环抗饱和磁环的气隙处紧密嵌入绝缘油纸板，且绝缘油纸板与气隙之间通过胶粘剂紧密连接；与气隙接触的绝缘油纸板的两个侧面与气隙匹配，绝缘油纸板的厚度与气隙的长度匹配。可选地，气隙的长度为1mm-2mm。可选地，胶粘剂设置为改性环氧树脂胶粘剂。可选地，固定外壳设置为铝壳。可选地，开环抗饱和磁环设置为铁氧体软磁开环抗饱和磁环。可选地，多个开环抗饱和磁环的气隙的切口方向一致。可选地，固定外壳的截面积与单个开环抗饱和磁环的截面积相同。本专利技术的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：本专利技术提供一种抑制气体绝缘开关设备中特快速暂态过电压的磁环装置，包括磁环串、铜箔胶带及固定外壳，其中：磁环串套设在GIS内部的导电杆上，且与导电杆紧密贴合，磁环串由多个开环抗饱和磁环构成，多个开环抗饱和磁环的中轴线重合且沿轴向紧密连接，相邻两个开环抗饱和磁环之间通过胶粘剂紧密连接；多个开环抗饱和磁环上设置有长度相同的气隙；磁环串的外表面包裹铜箔胶带，包裹有铜箔胶带的磁环串外设置固定外壳。本专利技术通过在磁环上开设长度适宜的气隙，将磁环设计为开环结构，在GIS中操作隔离开关时，即使隔离开关触头间隙产生的电压值非常大，流经导电杆的电流也不会太大，导致磁环上感应形成的磁场强度大大减小，因此，磁环不容易进入饱和状态，也就是说本专利技术中开环抗饱和磁环的设置，能够有效地提高磁环装置整体的饱和特性。另外，在暂态的情况下，由于磁环装置中设置有气隙，气隙能够对行波造成更多的能量消耗，从而降低行波的幅值，进而减小在GIS中操作隔离开关所引起的VFTO值，也就是说，磁环装置中气隙的设置，还能够有效抑制VFTO值。另外，本专利技术中的铜箔胶带能够有效地防止磁力线泄露，从而增强磁环装置的涡流损耗，降低VFTO对设备的影响，而且，铜箔胶带的设置还可以改善磁环串表面的电场分布，从而磁环串表面避免局部场强过高而引起的局部放电现象。固定外壳的设置能够提高磁环装置整体的强度和刚度，避免装置在搬运的过程中被磕碰及损坏。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本专利技术。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种抑制气体绝缘开关设备中特快速暂态过电压的磁环装置的结构示意图；图2为本专利技术实施例提供的另一种抑制气体绝缘开关设备中特快速暂态过电压的磁环装置的结构示意图。图1和图2中的符号表示：1-开环抗饱和磁环、2-固定外壳、3-铜箔胶带、4-胶粘剂、5-绝缘油纸板。具体实施方式这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本专利技术相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本专利技术的一些方面相一致的装置和方法的例子。气体绝缘开关设备GIS是电网中常用的电气设备，在超高压、特高压等级的GIS中操作隔离开关时，隔离开关触头间隙会产生一种特快速暂态过电压VFTO，VFTO会导致流经导电杆中的电流峰值达到kA级别。以550kV的GIS设备为例，我国550kVGIS设备的波阻抗范围大致为70～100Ω，在不考虑行波的折、反射过程情况下，按隔离开关触头间隙可能出现的2倍工频电源峰值电压估算，产生VFTO时的行波电流在4.49kA以上。因此VFTO严重威胁GIS中的二次设备并引起GIS故障，为了有效地抑制VFTO，本专利技术提供一种抑制气体绝缘开关设备中特快速暂态过电压的磁环装置。以下将结合附图对本专利技术实施例的抑制气体绝缘开关设备中特快速暂态过电压的磁环装置进行详细说明。实施例一参见图1，图1是本专利技术实施例提供的一种抑制气体绝缘开关设备中特快速暂态过电压的磁环装置的结构示意图。由图1可知，本专利技术主要包括三个部分：本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抑制气体绝缘开关设备中特快速暂态过电压的磁环装置，其特征在于，包括磁环串、铜箔胶带(3)及固定外壳(2)，其中：所述磁环串套设在GIS内部的导电杆上，且与所述导电杆紧密贴合，所述磁环串由多个开环抗饱和磁环(1)构成，多个所述开环抗饱和磁环(1)的中轴线重合且沿轴向紧密连接，相邻两个所述开环抗饱和磁环(1)之间通过胶粘剂(4)紧密连接；多个所述开环抗饱和磁环(1)上设置有长度相同的气隙；所述磁环串的外表面包裹所述铜箔胶带(3)，包裹有所述铜箔胶带(3)的所述磁环串外设置所述固定外壳(2)。

【技术特征摘要】
1.一种抑制气体绝缘开关设备中特快速暂态过电压的磁环装置，其特征在于，包括磁环串、铜箔胶带(3)及固定外壳(2)，其中：所述磁环串套设在GIS内部的导电杆上，且与所述导电杆紧密贴合，所述磁环串由多个开环抗饱和磁环(1)构成，多个所述开环抗饱和磁环(1)的中轴线重合且沿轴向紧密连接，相邻两个所述开环抗饱和磁环(1)之间通过胶粘剂(4)紧密连接；多个所述开环抗饱和磁环(1)上设置有长度相同的气隙；所述磁环串的外表面包裹所述铜箔胶带(3)，包裹有所述铜箔胶带(3)的所述磁环串外设置所述固定外壳(2)。2.根据权利要求1所述的磁环装置，其特征在于，单个所述开环抗饱和磁环(1)的气隙处紧密嵌入绝缘油纸板(5)，且所述绝缘油纸板(5)与所述气隙之间通过所述胶粘剂(4)...

【专利技术属性】
技术研发人员：高凡夫，谭向宇，马仪，王科，彭晶，陈先富，张少泉，陈晓云，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：云南,53