特高压气体绝缘输电设备载流连接结构过热腐蚀特性

在特高压气体绝缘输电设备运行过程中,触指载流连接结构处容易因安装不当、载流不均而产生过热温度,加剧接触劣化,引发过热性故障。以气体绝缘设备中表带触指为研究对象,通过电热计算及红外温谱,确定触指过热范围,开展触指在SF_(6)、N_(2)、氮氧混合3种气氛下的过热腐蚀实验。利用扫描电镜、能谱分析对触指的接触形貌、腐蚀产物进行分析。结果表明,短时和长时大电流条件对接触电阻的影响相反。在铝电极组合和加速腐蚀48h内,3种气氛差异明显,纯氮气下接触电阻最低。在掺杂氧气、纯SF_(6)下接触电阻呈现波动、增长、稳定3个阶段,电阻最大值比氮气条件增长约14%。触指过热劣化机制主要为镀层高温剥落,基体暴露生成腐蚀产物。其表面氧、氟元素占比高,集中于触点。纯SF_(6)下触点及边缘腐蚀严重,铜银分界区存在明显的CuF、CuF_(2),与故障套管中触指表面形貌及产物较为相似,表明模拟实验的有效性。该研究可为气体绝缘输电设备中触指结构过热劣化分析提供依据。

换流变阀侧套管表带触指接触电阻数值计算

换流变阀侧套管的载流连接结构由中心导杆、载流端子以及表带触指组成。为了研究单片表带触指接触电阻与其所受压力的关系,基于Greenwood和Williamson接触模型(G–W模型)推导出单片表带触指接触电阻与压力的关系式,引入表带触指受力偏转修正和接触区域表面轮廓修正,得到3种不同电极组合(紫铜–紫铜、紫铜镀银–紫铜镀银、铝合金镀银–铝合金镀银)下单片触指接触电阻与压力的关系。同时,开展试验验证触指的受力偏转现象,测量了不同电极组合下单片触指随压力变化的接触电阻。研究结果表明:接触电阻随压力增大而减小,当单片触指压力为5~9 N时,修正后计算值与试验值的相对误差在10%以内,验证了修正的准确性。该研究可为提高套管电连接可靠性提供参考。