具有减少的局部放电和改进的三相点特性的开关装置制造方法及图纸

抽出式断路器在初级总线周围的绝缘件中具有减少的局部放电。位于总线一端的圆盘板包括位于与总线径向分离距离处的螺纹插入件。围绕总线的绝缘套筒形成为封装螺纹插入件。圆盘板上凸起压纹将绝缘套筒的端部部分与盘板的向内面向表面分隔开一间隙距离。增加的间隙距离减少了盘板表面和绝缘套筒之间三相点区域的形成，从而减少了绝缘套筒中靠近间隙的局部放电的发生。放电的发生。放电的发生。

【技术实现步骤摘要】
具有减少的局部放电和改进的三相点特性的开关装置
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请在35U.S.C.119(e)要求于2020年12月29日提交的第63/131,412号美国临时申请的利益和优先权，该申请通过引用整体并入本文。


[0003]本公开涉及减少绝缘中局部放电的发生以减少绝缘随时间的退化并避免潜在的主要设备损坏。

技术介绍

[0004]通过在绝缘体上施加外部施加的电场，在绝缘体中产生放电，该放电足够高以将绝缘体的电子加速到电离能，该电离能在雪崩构建过程中电离绝缘体的中性原子和分子。外部暴露在非常高的电场强度下的绝缘体将在放电中击穿其本体。然而，暴露在较低电场强度下的绝缘体如果包含任何间隙的话也可能会损坏。间隙可以具有比绝缘体的介电常数低的介电常数。这种介电常数的差异使绝缘体有效地将电场的等势场线推入由间隙占据的空间，使场集中在间隙中。这种集中场将导致绝缘体与间隙相邻的部分经历放电。如果击穿没有完全穿过绝缘体的本体，则这被称为局部放电。由于绝缘体中的间隙引起的局部放电可能会慢慢侵蚀绝缘体，从而限制其使用寿命。
[0005]三相点发生在具有不同介电常数的两种绝缘材料与电极相邻的位置。通常，这发生在绝缘体和电极之间存在间隙(例如气穴)的地方。绝缘体和间隙的气穴之间的介电常数的差异导致三相点周围的高电场。局部放电已被证明会发生在这样的三相点处，并可能导致绝缘体加速老化和击穿。随着绝缘体经历反复的热循环和机械应力，问题变得更加严重。
[0006]需要优化的电极形状和定位在与绝缘体的三相点结处，以最小化绝缘体中局部放电的发生。

技术实现思路

[0007]根据在此描述的一个示例实施例，抽出式断路器在围绕初级插接总线的绝缘中具有减少的局部放电。位于总线一端的圆盘板包括位于与总线径向分离距离处的螺纹插入件。围绕总线的绝缘套筒形成为封装螺纹插入件。圆盘板上的凸起压纹将绝缘套筒的端部部分与盘板的向内面向表面分隔开第一间隙距离。增加的第一间隙距离减少了盘板表面和绝缘套筒之间三相点区域的形成，从而减少了靠近第一间隙的绝缘套管中局部放电的发生。围绕插入件的绝缘套筒的封装部分具有径向向内面向表面，该表面与导体的圆柱形外表面分隔开第二间隙距离。增加的第二间隙距离减少了在导体的外圆柱表面和绝缘套筒之间三相点区域的形成，从而减少了绝缘套筒中靠近第二间隙的局部放电的发生。
[0008]螺纹插入件具有安装在轴部上的圆头部，该圆头部延伸超过轴部，形成台阶以减少盘板表面和绝缘套筒之间的第一间隙区域中的电场集中。圆盘板具有弯曲轮廓或重叠，以减少盘板表面和绝缘套筒之间的第一间隙区域中的电场集中。以这种方式，绝缘套筒中
局部放电的发生被最小化。
[0009]根据本文所述的一个示例实施例，一种在围绕导体的绝缘中具有减少的局部放电的设备包括：
[0010]圆盘板，具有同轴放置在圆柱形导体的一端上的向内面向表面，该盘板包括形成在盘板的向内面向表面上并沿着与导体同轴的圆定位的多个凸起压纹，压纹从盘板的向内面向表面面向向内轴向方向，压纹与导体的外圆柱表面相距径向分离距离；和
[0011]围绕导体的绝缘套筒，具有带径向向内面向表面的环形横截面和与圆盘板上的凸起压纹齐平的端部部分，
[0012]绝缘套筒的端部部分具有封装部分，所述封装部分封装沿着与环形绝缘套筒同轴的圆定位并与圆盘板上的凸起压纹对齐的多个螺纹插入件，
[0013]绝缘套筒的每个螺纹插入件邻接凸起压纹中的相应一个并且通过相应螺钉紧固到其上以利用环形绝缘套筒以相互同轴配置支撑圆盘板和圆柱形导体，
[0014]其中，圆盘板上的凸起压纹将绝缘套筒的端部部分与圆盘板的向内面向表面分隔开第一间隙距离，凸起压纹构造成减少圆盘板表面和绝缘套筒之间三相点区域的形成，从而减少绝缘套筒中靠近第一间隙的局部放电的发生，
[0015]其中，绝缘套筒的围绕插入件的封装部分具有与导体的外圆柱表面分隔开第二间隙距离的径向向内面向表面，该封装部分配置为减少导体的外圆柱表面和绝缘套筒之间三相点区域的形成，从而减少绝缘套筒中靠近第二间隙的局部放电的发生。
[0016]根据在此描述的一个示例实施例，多个插入件中的每一个是导电的并且具有带一定直径的轴部和与轴部同轴连接的圆头部，轴部邻接盘板上的凸起压纹，头部的外径延伸超过轴部的直径，形成台阶，以减少盘板的导体表面和绝缘套筒的封装绝缘体之间的第一间隙区域中的电场集中，从而减少封装绝缘体中局部放电的发生。
[0017]根据在此描述的一个示例实施例，多个插入件中的每一个被模制到绝缘套筒的封装多个插入件中的每个的端部部分中，形成具有径向向内面向表面的封装绝缘体部分。
[0018]根据这里描述的一个示例实施例，圆盘板是导电的，在轴向方向上具有厚度，并且具有圆形外边缘，圆形外边缘在平行于导体的轴线的横截面中具有弯曲轮廓或重叠，以减少在盘板和绝缘套筒之间的间隙区域中的电场集中，从而减少绝缘套筒中局部放电的发生。
[0019]根据这里描述的一个示例实施例，一种在围绕初级插接总线的绝缘中具有减少的局部放电的抽出式断路器包括：
[0020]圆盘板，具有同轴放置在圆柱形导体的一端上的向内面向表面，该盘板包括形成在该盘板的向内面向表面上并沿着与导体同轴的圆定位的多个凸起压纹，压纹从盘板的向内面向表面面向向内轴向方向，压纹与导体的外圆柱表面相距径向分离距离；和
[0021]围绕导体的绝缘套筒，具有带径向向内面向表面的环形横截面和与圆盘板上的凸起压纹齐平的端部部分，
[0022]绝缘套筒的端部部分具有封装部分，所述封装部分封装沿着与环形绝缘套筒同轴的圆定位并与圆盘板上的凸起压纹对齐的多个螺纹插入件，
[0023]绝缘套筒的每个螺纹插入件邻接凸起压纹中的相应一个并且通过相应的螺钉紧固到其上以利用环形绝缘套筒以相互同轴的配置支撑圆盘板和圆柱形导体，
[0024]其中，圆盘板上的凸起压纹将绝缘套筒的端部部分与圆盘板的向内面向表面分隔开第一间隙距离，凸起压纹配置为减少盘板表面和绝缘套筒之间三相点区域的形成，从而减少了绝缘套筒在第一间隙附近局部放电的发生；和
[0025]其中，绝缘套筒的围绕插入件的封装部分具有径向向内面向表面，该表面与导体的外圆柱表面分隔开第二间隙距离，该封装部分配置为减少在导体的外圆柱表面和绝缘套筒之间三相点区域的形成，从而减少第二间隙附近绝缘套筒中局部放电的发生。
[0026]所得设备和系统在三相点与绝缘体的接合处为电极提供优化的形状和定位，以最小化绝缘体中局部放电的发生。
附图说明
[0027]可以通过参考各种实施例获得对以上简要概括的本公开的更详细描述，其中一些实施例在附图中示出。尽管附图示出了本公开的选择实施例，但这些附图不应被视为对其范围的限制，因为本公开可允许其他同等有效的实施例。
[0028]图1A是具有连接到立柱总线的第一初级插接总线和连接到负载总线的第二初级插接总线的中压断路器的总体视图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种在围绕导体的绝缘件中具有减少的局部放电的设备，包括：圆盘板，具有同轴放置在圆柱形导体的一端上的向内面向表面，该盘板包括形成在盘板的向内面向表面上并沿着与导体同轴的圆定位的多个凸起压纹，压纹从盘板的向内面向表面面向向内轴向方向，压纹位于与导体的外圆柱形表面相距径向分离距离处；和围绕导体的绝缘套筒，具有带径向向内面向表面的环形横截面和与圆盘板上的凸起压纹齐平的端部部分，绝缘套筒的端部部分具有封装部分，所述封装部分封装沿着与环形绝缘套筒同轴的圆定位并与圆盘板上的凸起压纹对齐的多个螺纹插入件，绝缘套筒的每个螺纹插入件邻接凸起压纹中的相应一个并且通过相应螺钉紧固到其上，以利用环形绝缘套筒以相互同轴的配置支撑圆盘板和圆柱形导体，其中，圆盘板上的凸起压纹将绝缘套筒的端部部分与盘板的向内面向表面分隔开第一间隙距离，凸起压纹构造成减少圆盘板的表面和绝缘套筒之间三相点区域的形成，从而减少绝缘套筒中靠近第一间隙的局部放电的发生，其中，绝缘套筒的围绕插入件的封装部分具有与导体的外圆柱形表面分隔开第二间隙距离的径向向内面向表面，该封装部分配置为减少导体的外圆柱形表面和绝缘套筒之间三相点区域的形成，从而减少绝缘套筒中靠近第二间隙的局部放电的发生。2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述多个插入件中的每一个是导电性并且具有带一定直径的轴部和同轴连接到轴部的圆头部，所述轴部邻接所述盘板上的凸起压纹，头部的外径延伸超过轴部的直径，形成台阶，以减少盘板的导体表面和绝缘套筒的封装绝缘体之间的第一间隙区域中的电场集中，从而减少封装绝缘体中局部放电的发生。3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述多个插入件中的每一个模制到绝缘套筒的封装多个插入件中的每一个的端部部分中，从而形成具有径向向内面向表面的封装绝缘体部分。4.根据权利要求2所述的设备，其中，所述多个插入件中的每一个的轴部通过螺钉紧固到所述盘板上以将所述盘板支撑在所述绝缘体上。5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述圆盘板是导电的，在轴向方向上具有厚度，并且具有圆形外边缘，圆形外边缘在平行于导体的轴线的横截面中具有弯曲轮廓或重叠，以减少在盘板的导体表面和绝缘套筒的封装绝缘体之间的间隙区域中的电场集中，从而减少封装绝缘体中局部放电的发生。6.根据权利要求1所述的设备，其中，围绕所述导体的电流互感器线圈的靠近所述绝缘套筒的封装绝缘体部分的端部具有与所述绝缘套筒的封装绝缘体部分分隔开至少最小距离的位置，从而减少绝缘套筒中局部放电的发生。7.根据权利要求1所述的设备，其中，在第一间隙区域或第二间隙区域中的至少一个中的电压梯度小于每毫米14kV，从而减少绝缘套筒中靠近第一间隙或第二间隙的局部放电的发生。8.一种在围绕初级插接总线的绝缘件中具有减少的局部放电的抽出式...

【专利技术属性】
技术研发人员：E阿瓦洛斯奥蒂兹，P韩，F金蒂尔斯，S弗洛雷斯，M维利福德，D多斯桑托斯，
申请(专利权)人：施耐德电气美国股份有限公司，
类型：发明
国别省市：