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高压交流罐式断路器集成化改进及导电杆结构优化设计

来源：电工电气发布时间：2025-05-27 14:27浏览次数：11

高压交流罐式断路器集成化改进及导电杆结构优化设计

秦鹏刚，高军，刘剑，陶世林，周静，裴明昊

(西安西电高压开关有限责任公司，陕西西安 710018)

摘要：为提高高压交流罐式断路器与封闭金属气体绝缘开关设备(GIS)灭弧室组件的通用化水平，提出基于外置式电流互感器的集成化设计方案。通过将电流互感器独立外置于断路器壳体之外，实现了罐式断路器壳体与 GIS 灭弧室壳体结构的标准化统一，使两者具备相同的法兰接口与密封结构。针对配套的导电杆组件，采用三维电磁场仿真软件建立关键部件的精细化模型，重点分析雷电冲击电压(1 050 kV)工况下的电场分布特性，从而对原始方案中电场强度不均匀的地方进行改进，并通过仿真分析对导电杆尺寸优化设计，根据优化设计结果进行相关试验，验证了该设计的准确性。

关键词： 罐式断路器；封闭金属气体绝缘开关设备；导电杆；电场

中图分类号：TM561.3 文献标识码：A 文章编号：1007-3175(2025)05-0067-05

Integrated Improvement of High-Voltage AC Tank Type Circuit Breaker

and Structural Optimization Design of Conductive Rod

QIN Peng-gang, GAO Jun, LIU Jian, TAO Shi-lin, ZHOU Jing, PEI Ming-hao

（Xi’an XD High Voltage Apparatus Co., Ltd, Xi’an 710018, China）

Abstract: In order to improve the generalization of high-voltage AC tank circuit breakers and gas insulated switchgear (GIS) interrupter assemblies, an integrated design scheme based on external current transformers is proposed. By independently placing the current transformer outside the circuit breaker housing, the standardization and unity of the tank type circuit breaker housing and GIS arc extinguishing chamber housing structure have been achieved, enabling both to have the same flange interface and sealing structure. For matching conductive rod assemblies, a refined model of key components was established using 3D electromagnetic field simulation software, with a focus on analyzing the electric field distribution characteristics under lightning impulse voltage (1 050 kV) conditions, so as to improve the uneven electric field strength in the original scheme, and optimize the design of the conductive rod dimensions through simulation analysis, and carry out the relevant experiments on the results of the optimized design, which verifies the accuracy of the design.

Key words: tank type circuit breaker; gas insulated switchgear; conductive rod; electric field

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