提升真空灭弧室散热能力的解决方案

输电等级真空断路器的开发往往会遇到一个瓶颈问题，就是温升问题。这是由于真空灭弧室工作中，触头导电产生的热量主要通过导电杆向外传递，而灭弧室内的真空介质阻止了热量径向传导。输电等级真空灭弧室由于绝缘的要求，长度大大长于中压等级真空灭弧室，触头发热的热量传导就成为十分突出的问题。实际上在多年来的输电等级真空断路器研究开发上，额定电流的提升始终是一大难题，长期以来额定电流局限于1600～2000A水平，不能满足输电系统的实际需要。本课题组在研究中集中解决了这一难题，取得了初步进展，所开发的126kV单断口真空断路器达到了40kV开断电流下额定电流2500A水平，达到目前国际领先水平。

解决真空灭弧室额定电流提升问题主要从降低接触电阻和提升散热能力两方面入手。具体可以采取的措施有很多种，例如前面提到的新型触头结构就能够在磁场满足较强开断能力的前提下仍然具有较小的接触电阻。在具体结构和参数确定之后，发热分析可以通过数值仿真方法进行，发现局部过热点，进行必要的参数调整，使得不要存在局部过热。图4-10是一个126kV真空灭弧室发热仿真计算的结果，其中给出了各个部分的发热贡献。

上述仿真计算结果表明，该灭弧室的发热状况比较均衡，触头的接触电阻发热贡献为39%，导体间连接的接触电阻发热贡献为30%，导体自身的电阻发热贡献为31%。(www.xing528.com)

图4-10 126kV真空灭弧室发热仿真计算结果