低碳型35kV GIS的气室电场强度计算及结构优化

摘要

气体绝缘金属封闭开关柜气室的电场分布是其结构设计时需考虑的关键问题,应尽可能使气室内电场分布均匀,避免场强集中处发生闪络和放电现象.直接使用SF_6/N_2混合气体替代纯SF_6气体作为35kV电压等级GIS气室绝缘介质无法满足其绝缘要求.笔者针对此问题对GIS气室进行电场分析和结构优化研究.运用Solidworks软件建立GIS气室结构三维模型并进行有限元分析;基于静电场理论对气室模型进行电场数值计算,计算结果表明气室中隔离断口、接地断口、绝缘拉杆等处的电场强度过高,针对这些部位进行结构优化,并对优化后的气室模型进行校验计算.计算结果证明,优化后GIS气室内电场强度较之前显著降低,电场强度最大值低于替代气体绝缘强度,替代气体可满足优化后气室的绝缘要求.