第2章 长触头间隙真空绝缘特性

2.1 概述

输电等级真空断路器需要满足更高耐受电压的要求，所以在发展输电压等级真空断路器时真空灭弧室触头间隙的绝缘特性极为关键。我国国家标准对126kV和252kV高电压等级真空断路器在耐压能力方面的要求是，126kV高电压等级真空断路器额定短时工频耐受电压为230kV，额定雷电冲击耐受电压为550kV峰值；252kV高电压等级真空断路器额定短时工频耐受电压为460kV，额定雷电冲击耐压为1050kV峰值。

为了达到更高耐压水平，通常需要增加真空间隙的距离。例如，12kV真空断路器触头间隙距离为8～10mm，40.5kV真空断路器触头间隙距离为18～20mm，72.5kV/84kV真空断路器触头间隙距离为40mm左右，126kV单断口真空断路器触头间隙距离为60mm左右，而252kV单断口真空断路器触头间隙距离可能在80mm以上。然而现有的研究结果表明，触头间隙距离与击穿电压的关系会出现“饱和”现象，即随着触头间隙增大，击穿电压增长趋势减缓，因此仅仅依靠增加触头间隙距离来提高真空间隙的耐压能力是不够的。由此，对于长间隙距离下的真空绝缘特性深入研究和了解，发现和掌握其中的规律是发展输电等级真空断路器的基础性工作。

现有关于触头间隙距离与真空间隙的耐压能力的研究大多在可拆真空灭弧室中进行，而高电压等级真空灭弧室的内部结构要比可拆真空灭弧室复杂很多，其绝缘特性有所不同。本章集中介绍了针对真实输电等级真空灭弧室不同触头间隙距离下绝缘耐压能力的研究工作，包括诸如电压种类、触头有效面积、触头间隙距离、触头结构设计、电场分布等因素对耐压能力的影响。这方面的许多研究工作填补了长真空间隙绝缘击穿理论的空白，为真空灭弧室绝缘系统的设计提供了强有力的理论支持。