一种预防断路器合闸电阻破损的合闸电阻及合闸电阻串的制作方法

1.本实用新型涉及高压开关设备技术领域，具体涉及一种预防断路器合闸电阻破损的合闸电阻及合闸电阻串。


背景技术：

2.随着超高压、特高压的快速发展，gis、hgis、罐式断路器等装设合闸电阻的开关设备被广泛应用，其中合闸电阻在断路器合闸过程中用以抑制合闸涌流、操作过电压。合闸电阻主要应用在超高压、特高压输电线路与换流变电站交流滤波器场，因为交流滤波器场特殊的应用环境导致合闸电阻片故障率高，常见的故障为合闸电阻外绝缘异常破碎，碎片跌落至罐体过程中造成局部电磁畸变而引发放电。因此系统地研究优化提升合闸电阻结构，已成为近几年研究的一个难点。
3.现有的断路器合闸电阻是由很多片电阻片通过绝缘支撑柱串接而成，由于串接组装工艺不严格，电阻片与绝缘支撑柱之间存在一定的间隙，在断路器分合闸过程中大幅度机械振动的激发下，导致电阻片与穿过其内芯的绝缘柱存在间隙，合闸瞬间间隙内存在电离高温气体引起电阻片对绝缘柱形成放电通道，长期作用下形成间隙性放电通道，最终导致合闸电阻故障，难以保证断路器运行的可靠性。
4.因此，需要一种预防断路器合闸电阻破损的合闸电阻及合闸电阻串，来解决现有技术中存在的合闸电阻在断路器分合闸过程中振动受力而破碎的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型提供一种预防断路器合闸电阻破损的合闸电阻及合闸电阻串，极大地提高了合闸电阻的可靠性，防止合闸电阻在断路器分合闸过程中振动受力而破碎，提升了合闸电阻的绝缘使用寿命，同时可以降低了合闸过程中合闸电阻被短路的风险，从而解决了现有技术中存在的问题。
6.一种预防断路器合闸电阻破损的合闸电阻，包括绝缘柱、多个电阻片、电阻支撑座以及压板，多个所述电阻片相叠并套设在绝缘柱上，所述电阻支撑座设置在绝缘柱端部并压紧所述电阻片，还包括：
7.第一过渡片，其套设在所述绝缘柱上并位于两个相邻电阻片之间，所述第一过渡片为纯铝垫片。
8.采用这样的结构，通过在两个相邻电阻片之间设置第一过渡片，在相邻两个电阻片的外缘及内孔边缘之间形成了间隙，能够避免断路器分合闸的过程中由于振动使相邻两个电阻片相互摩擦、挤压而造成的破损。又因为所述电阻片可能存在其端面和/或其棱边不够平整、具有缺陷，因此所述第一过渡片能够避免电阻片不平整导致的棱边损伤。同时，所述第一过渡片为纯铝垫片，材质柔软，可以补偿或减缓电阻片因端面不平整造成的磨损。
9.进一步的，所述第一过渡片的内孔直径大于所述电阻片的内孔直径，所述第一过渡片的外径小于所述电阻片的外径。
10.进一步的，所述第一过渡片为厚0.15mm的纯铝过渡片。
11.进一步的，还包括：
12.第二过渡片，其套设在所述绝缘柱并位于所述电阻支撑座和位于端部的电阻片之间，所述第二过渡片为软质铝过渡片。
13.采用这样的结构，使电阻支撑座和位于端部的电阻片之间形成间隙，防止由于振动时位于端部的电阻片与电阻支撑座碰撞而造成破损。
14.进一步的，所述第二过渡片的外径小于所述电阻片的外径。
15.进一步的，所述第二过渡片的外边缘呈圆台形。
16.采用这样的结构，第二过渡片能够减小电阻支撑座和位于端部的电阻片之间的应力集中，使最大应力值下降；同时，第二过渡片的外边缘呈圆台形，使电阻片的位置向内移动，以避开最易破损的边缘，防止电阻片的边缘破损。
17.进一步的，所述第二过渡片为厚3mm的软质铝过渡片。
18.进一步的，还包括：
19.内护套，其套设在所述绝缘柱上并位于电阻片与绝缘柱之间；通过所述内护套减小电阻片与绝缘柱间隙，减轻电阻片与绝缘柱振动时的碰撞。
20.所述内护套为具有弹性的护套结构，在断路器分合闸过程中产生振动时，减小电阻片与绝缘柱间隙，并且减轻了电阻片与绝缘柱之间的碰撞。
21.采用这样的结构，能够避免合闸电阻中的电阻片由于振动产生的碰撞，防止所述电阻片在碰撞中造成其内孔结构破损，提升了合闸电阻的绝缘使用寿命，同时可以降低了合闸过程中合闸电阻被短路的风险。
22.进一步的，还包括：
23.外护套，其套设于所述电阻片外侧，通过所述外护套紧密包裹所述电阻片，防止电阻片破裂。
24.采用这样的结构，通过所述外护套的保护，能有效防止所述电阻片破裂，并且能够在电阻片破裂时固定电阻片的碎片，使其碎片不掉落，保证断路器的安全运行。
25.所述内护套和外护套均为聚四氟乙烯防护套。
26.一种由上述预防断路器合闸电阻破损的合闸电阻构成的合闸电阻串，包括多个合闸电阻，多个所述合闸电阻首尾串联，所述多个所述合闸电阻通过所述电阻支撑座平行/折叠布置。
27.采用这样的结构，使合闸电阻通过电阻支撑座平行/折叠设置，不需将其排列为一排，节省空间，方便合闸电阻的布置。
28.本实用新型的有益效果为：
29.1.本实用新型通过第一过渡片在相邻两个电阻片的外缘及内孔边缘之间形成了间隙，能够避免断路器分合闸的过程中由于振动使相邻两个电阻片相互摩擦、挤压而造成的破损。同时可以补偿或减缓电阻片因端面不平整造成的磨损。
30.2.本实用新型使用第二过渡片减小电阻支撑座和位于端部的电阻片之间的应力集中，使最大应力值下降；同时，第二过渡片的外边缘呈圆台形，使电阻片的位置向内移动，以避开最易破损的边缘，防止电阻片的边缘破损。
31.3.本实用新型通过内护套防止所述电阻片在碰撞中造成其内孔结构破损，提升了
合闸电阻的绝缘使用寿命，同时可以降低了合闸过程中合闸电阻被短路的风险。
32.4.本实用新型通过所述外护套的保护，能有效防止所述电阻片破裂，并且能够在电阻片破裂时固定电阻片的碎片，使其碎片不掉落，保证断路器的安全运行。
附图说明
33.图1为本实用新型中合闸电阻串的等效结构示意图；
34.图2为本实用新型中单个合闸电阻的结构示意图；
35.图3为本实用新型中单个合闸电阻的电阻支撑座与电阻片的详细结构示意图；
36.图4为本实用新型中图3的局部放大图；
37.图5为现有技术中无第一过渡片时电阻片之间存在摩擦情况时的示意图；
38.图6为现有技术中无第一过渡片时电阻片之间存在挤压情况时的示意图；
39.图7为本实用新型中加设第一过渡片后电阻片之间存在摩擦情况时的示意图；
40.图8为现有技术中无第一过渡片时电阻片之间存在端面不平整情况时的示意图；
41.图9为本实用新型中加设第一过渡片后电阻片之间存在端面不平整情况时的示意图；
42.附图标记：
43.1、合闸电阻；2、绝缘柱；3、电阻片；4、电阻支撑座；5、内护套；6、外护套；7、第一过渡片；8、第二过渡片；9、压板。
具体实施方式
44.显然，下面所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
45.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解。
46.此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
47.实施例1
48.如图1、图2所示，本实施例提供一种用于断路器的改进型合闸电阻，包括绝缘柱2、多个电阻片3、电阻支撑座4、以及压板9，多个所述电阻片3相叠并套设在绝缘柱2上，所述电阻支撑座4设置在绝缘柱2端部并压紧所述电阻片3，还包括：
49.内护套5，其套设在所述绝缘柱2上并位于电阻片3与绝缘柱2之间；通过所述内护套5减小电阻片3与绝缘柱2间隙，减轻电阻片3与绝缘柱2振动时的碰撞。
50.所述内护套5为具有弹性的护套结构，在断路器分合闸过程中产生振动时，减小电
阻片3与绝缘柱2间隙，并且减轻了电阻片3与绝缘柱2之间的碰撞。
51.采用这样的结构，能够避免合闸电阻1中的电阻片3由于振动产生的碰撞，防止所述电阻片3在碰撞中造成其内孔结构破损，提升了合闸电阻1的绝缘使用寿命，同时可以降低了合闸过程中合闸电阻1被短路的风险。
52.还包括：
53.外护套6，其套设于所述电阻片3外侧，通过所述外护套6紧密包裹所述电阻片3，防止电阻片3破裂。
54.采用这样的结构，通过所述外护套6的保护，能有效防止所述电阻片3破裂，并且能够在电阻片3破裂时固定电阻片3的碎片，使其碎片不掉落，保证断路器的安全运行。
55.所述内护套5和外护套6均为聚四氟乙烯防护套。
56.如图2、图7、图9所示，还包括：
57.第一过渡片7，其套设在所述绝缘柱2上并位于两个相邻电阻片3之间，所述第一过渡片7为纯铝垫片。
58.所述第一过渡片7的内孔直径大于所述电阻片3的内孔直径，所述第一过渡片7的外径小于所述电阻片3的外径。
59.所述第一过渡片7为厚0.15mm的纯铝过渡片。
60.如图5-图9所示，采用这样的结构，通过在两个相邻电阻片3之间设置第一过渡片7，在相邻两个电阻片3的外缘及内孔边缘之间形成了间隙，能够避免断路器分合闸的过程中由于振动使相邻两个电阻片3相互摩擦、挤压而造成的破损。又因为所述电阻片3可能存在其端面和/或其棱边不够平整、具有缺陷，因此所述第一过渡片7能够避免电阻片3不平整导致的棱边损伤。同时，所述第一过渡片7为纯铝垫片，材质柔软，可以补偿或减缓电阻片3因端面不平整造成的磨损。
61.如图3、图4所示，还包括：
62.第二过渡片8，其套设在所述绝缘柱2并位于所述电阻支撑座4和位于端部的电阻片3之间，所述第二过渡片8为软质铝过渡片。
63.采用这样的结构，使电阻支撑座4和位于端部的电阻片3之间形成间隙，防止由于振动时位于端部的电阻片3与电阻支撑座4碰撞而造成破损。
64.所述第二过渡片8的外径小于所述电阻片3的外径。
65.如图4所示，所述第二过渡片8的外边缘呈圆台形。
66.采用这样的结构，第二过渡片8能够减小电阻支撑座4和位于端部的电阻片3之间的应力集中，使最大应力值下降；同时，第二过渡片8的外边缘呈圆台形，使电阻片3的位置向内移动，以避开最易破损的边缘，防止电阻片3的边缘破损。
67.所述第二过渡片8为厚3mm的软质铝过渡片。
68.实施例2
69.如图1所示，本实施例提供一种由实施例1中用于断路器的改进型合闸电阻构成的合闸电阻串，包括多个合闸电阻1，多个所述合闸电阻1首尾串联，所述多个所述合闸电阻1通过所述电阻支撑座4平行/折叠布置。
70.采用这样的结构，使合闸电阻1通过电阻支撑座4平行/折叠设置，不需将其排列为一排，节省空间，方便合闸电阻1的布置。
71.如图1所示，220个电阻片3的沿面长度达到了5588mm，正常合闸时的绝缘裕度达到了2.78倍。因此，即使有个别较小的电阻片3的碎片进入电阻片3的内孔与绝缘柱2间的缝隙，也不会引起电阻片3的内孔内孔沿面绝缘击穿，合闸电阻串沿面2.78倍的绝缘裕度可以保证安全运行。
72.实施例3
73.本实施例为实施例2中装置的试验结果。
74.针对使用了实施例2中合闸电阻串的罐式断路器，开展10000次机械操作试验。在极端严酷的10000次最高速度下机械操作试验后，对罐式断路器进行解体检查，检查灭弧室两侧的合闸电阻1外缘，无论是合闸电阻1根部，还是合闸电阻1中间部位，都没有破损现象。这一试验结果证明该改进结构可以有效避免电阻片3外缘破损。
75.完成10000次机械操作试验后，对整相断路器进行合闸对地工频耐压试验，耐压值为768kv，时间1min，产品绝缘性能符合规程要求。
76.完成10000次机械操作试验后，进行整相断路器对地冲击试验，电压为1860kv。此次，回收气体，将断路器主触头断开，合闸电阻触头接触，将合闸电阻1接入试验回路中，然后充气至闭锁压力，对合闸电阻1进行合闸电压峰值653kv的雷电冲击波形试验3次。全部试验通过。
77.显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。