第2章 長觸頭間隙真空絕緣特性

2.1 概述

輸電等級真空斷路器需要滿足更高耐受電壓的要求，所以在發展輸電壓等級真空斷路器時真空滅弧室觸頭間隙的絕緣特性極為關鍵。我國國家標準對126kV和252kV高電壓等級真空斷路器在耐壓能力方面的要求是，126kV高電壓等級真空斷路器額定短時工頻耐受電壓為230kV，額定雷電沖擊耐受電壓為550kV峰值；252kV高電壓等級真空斷路器額定短時工頻耐受電壓為460kV，額定雷電沖擊耐壓為1050kV峰值。

為了達到更高耐壓水平，通常需要增加真空間隙的距離。例如，12kV真空斷路器觸頭間隙距離為8～10mm，40.5kV真空斷路器觸頭間隙距離為18～20mm，72.5kV/84kV真空斷路器觸頭間隙距離為40mm左右，126kV單斷口真空斷路器觸頭間隙距離為60mm左右，而252kV單斷口真空斷路器觸頭間隙距離可能在80mm以上。然而現有的研究結果表明，觸頭間隙距離與擊穿電壓的關系會出現“飽和”現象，即隨著觸頭間隙增大，擊穿電壓增長趨勢減緩，因此僅僅依靠增加觸頭間隙距離來提高真空間隙的耐壓能力是不夠的。由此，對于長間隙距離下的真空絕緣特性深入研究和了解，發現和掌握其中的規律是發展輸電等級真空斷路器的基礎性工作。

現有關于觸頭間隙距離與真空間隙的耐壓能力的研究大多在可拆真空滅弧室中進行，而高電壓等級真空滅弧室的內部結構要比可拆真空滅弧室復雜很多，其絕緣特性有所不同。本章集中介紹了針對真實輸電等級真空滅弧室不同觸頭間隙距離下絕緣耐壓能力的研究工作，包括諸如電壓種類、觸頭有效面積、觸頭間隙距離、觸頭結構設計、電場分布等因素對耐壓能力的影響。這方面的許多研究工作填補了長真空間隙絕緣擊穿理論的空白，為真空滅弧室絕緣系統的設計提供了強有力的理論支持。