真空開(kāi)關(guān)絕緣外殼高度尺寸的確定

　　真空開(kāi)關(guān)在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò )切合時(shí)，無(wú)論是短路切合還是負載切合，真空開(kāi)關(guān)管除了要承受與額定工作電壓有關(guān)的工頻恢復電壓和瞬態(tài)恢復電壓之外，還要承受切合時(shí)由于電路狀態(tài)突變而造成的瞬時(shí)過(guò)電壓的作用。前一類(lèi)電壓的幅值和頻率是由負載電路的不同性質(zhì)決定的，它與額定工作電壓有關(guān)，其幅值和頻率相對較低。在開(kāi)關(guān)管的盡緣試驗中，是以短時(shí)工頻耐壓來(lái)考核的。后一類(lèi)電壓是由系統操縱負載特性所決定的一種幅值高但持續時(shí)間短的脈沖電壓，通常以雷電沖擊電壓來(lái)驗證開(kāi)關(guān)管耐受瞬時(shí)過(guò)電壓的水平。在以盡緣配合為目的的開(kāi)關(guān)管盡緣外殼的設計中要保證開(kāi)關(guān)管在這兩類(lèi)電壓作用下的良好盡緣性能?；驹O計依據是開(kāi)關(guān)管的額定工作電壓和沖擊電壓水平。

　　1、絕緣外殼高度尺寸的確定

　　盡緣外殼最小高度是由沖擊電壓值決定的。對于真空開(kāi)關(guān)的不同使用場(chǎng)合，根據系統里可能出現的瞬時(shí)過(guò)電壓以及過(guò)電壓保護裝置的特性，國家標準GB311規定了它所必須承受的沖擊電壓值。表1列出了三種不同電壓等級開(kāi)關(guān)管耐受沖擊電壓的國家標準。這是作為設計盡緣外殼高度的原始依據。根據1.1的分析，表2給出了在海拔高度1000米處不同電場(chǎng)分布下滿(mǎn)足各種沖擊電壓的最小電氣間隙。這些都是理論與實(shí)驗相結合的數據，其中非均勻電場(chǎng)欄中所給出的間隙值可以保證在任何電場(chǎng)條件下間隙都能承受對應的沖擊電壓。假如要縮小管子盡緣外殼的高度，則必須精心設計電極外形或加以適當的屏蔽來(lái)改善消息端之間的電場(chǎng)分布狀態(tài)，使電場(chǎng)趨于均勻，即電氣間隙的極限值是表2均勻電場(chǎng)欄給出的數值。此時(shí)高度減少了60%～70%.

　　沖擊電壓標準：

　　額定工作電壓

　　(kV)(有效值) 額定沖擊電壓

　　(kV)(1.5/40μs)

　　3 42

　　6 57

　　10 75

　　海拔1000米處電氣間隙值：

　　額定沖擊電壓(kV) 4 6 8 12 20 40 60 80 100

　　非均勻電場(chǎng)時(shí)(mm) 3 5.5 8 14 25 60 90 130 170

　　均勻電場(chǎng)時(shí)(mm) 1.2 2 3 4.5 8 17 27 35 45

　　還應留意，當海拔高度超過(guò)1000米時(shí)，電氣間隙值還要乘以修正系數Z，Z=1/(k-), 式中常數k=1.1, H是海拔高度值，單位是米。

　　2、絕緣外殼爬電間隔的確定

　　爬電間隔是指開(kāi)關(guān)消息端之間沿盡緣外殼表面的最短距高。它與瞬時(shí)過(guò)電壓無(wú)關(guān)，是由開(kāi)關(guān)管的額定工作電壓所決定的，同時(shí)要考慮環(huán)境的污染條件和介質(zhì)材料種類(lèi)的影響。通常環(huán)境的污染條件是根據環(huán)境的濕潤情況和塵埃物質(zhì)的導電情況而加以區別的。對于玻璃和陶瓷材料，由于玻璃的吸潮性較強，且其體內的堿離子在電場(chǎng)作用下的定向遷移而產(chǎn)生的電解現象，都加重了玻璃表面的電場(chǎng)畸變。所以其表面閃絡(luò )特性不如陶瓷材料，而上釉陶瓷的介電性能又優(yōu)于未上釉陶瓷。表3給出了不同工作電壓所需的爬電間隔。