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近年来，随着我国经济社会的不断进步，尤其是工业文明对社会发展的促进作用越来越明显，高压输送电得到了全社会的普遍关注。而在特高压GIS（气体绝缘变电站）中，隔离开关的动静触头对于开关的开断位置和静电极的悬浮状态会产生直接影响[1]。即便是在其他电工设备的电场中也可能遭遇同类问题——特高压电容式套管与电容分压器之间的电场故障、 合成绝缘子的电场分布以及复杂截面结构的阻抗计算等。可见，在特高压电网建设的关键设备中，GIS（气体绝缘变电站）是重要的组成部分，其中的隔离开关是气体绝缘变电站中的关键部件[2]。

1 特高压GIS 中隔离开关的电场参数计算与分析

对特高压GIS 来说，网格的大小和部件的尺寸多少、几何形状的规格等，与隔离开关的气室结构及其复杂性直接相关。因此，对其电场参数进行计算时会遭遇一定的困难。比如，结构的不规则性会阻碍划分网格，通过直接剖分的方式可能会导致网格质量出现偏差。从这个角度讲，需要借助设定的网格划分控制工具对不规则结构进行剖分。这样做的目的不只在于控制网格划分的方式和形状，还与计算数据的分布特征相适应。

为了实现以上目的，需要打开隔离开关室中的接地开关，然后对隔离开关闭合与打开时的电场情况进行计算。若隔离开关处于闭合状态，隔离开关与接地开关的静触头加电压1 100kV，采用金属外壳接地的方式，使电压为零；若隔离开关处于打开状态，隔离开关的动触头与接地开关的静触头上，要加电压1 100kV，此时，隔离开关静触头与接地开关动触头加电压为零，同样使金属外壳接地。在此类操作过程中，如果接地开关的静触头较大（即直径增大），则电场的分布较为均匀，尤其在触头的边倒角部分，电场的分布更加密集，电场强度大。

此外，在操作过程中，由于沿面闪络场强与击穿场强度相比较小，所以，需要对盆子表面这一隔离开关室中绝缘的薄弱环节加以重点关注[3]。比如，要对盆式绝缘子上的电场分布进行仔细全面的分析和计算。尤其是靠近盆子端部的电场部分，因其强度较大，所以对盆子端部的结构设计要格外精细。当然，当隔离开关处于闭合状态时，壳体表面电场强度的最大值和断开状态时的电场强度并不存在较大差别。此外，需要引起特别注意的是，特高压GIS 的气室内部电场强度最大值会出现在接地开关静触头表面上，而在静电极两边圆倒角部分，其场强也处于高位。因此，要对特高压GIS 隔离开关气室内部的接地开关静触头表面的电场强度予以重点关注，在设计时应该考虑改变静触头的结构和大小，目的在于有效提高耐压能力，降低表面场强。

2 特高压GIS 中隔离开关的操作实验及其需要注意的问题

在特高压GIS 隔离开关的电场试验示范工程中，全部GIS隔离开关都要完成带电操作实验，以保证设备在试验过程中不出现异常情况。但是，由于多种因素的影响，在实验过程中还是会出现一些问题和困难，需要采取有效措施加以处理。比如，SF6体积密度在线监测系统可能存在误报警的情况，这种情况可能出现在气室中，通过高压报警的形式呈现，为此，需要在现场断开报警气室对应的传感器电源，然后再对其进行供电，以使监测系统恢复到正常工作状态； 或者直接从主控室断开监测系统电源之后，再采取供电。在分析之后发现，这种误报警产生的原因在于GIS 隔离开关带电操作会产生较高TEV 的干扰，以至系统产生了误报情况。处理办法为：将TEV 和特高压GIS 壳体直接相连，然后使监测系统的压力传感器在较强电磁干扰下，借助电缆传递至监测系统的剩余部分。

3 结束语

除了文中所述的操作实验需要注意外，在特高压GIS 隔离开关操作时，触头间隙可能会发生多次击穿重燃情况，从而导致快速暂态过电压（VFTO）的出现。所以，需要对特高压GIS 中隔离开关的电场参数进行精确的计算和研究，并以此为基础，借助电磁能量的方法，计算出电场与电场能量密度，这对不同形状、不规则的电容计算有明显的帮助。

[1]徐建源，司秉娥，林莘，路潞.特高压GIS 中隔离开关的电场及参数计算[J].高电压技术，2008（7）：1324-1329.

[2]Barbara Florko wsk，Andrzej Jackowicz- Korczynski，Mieczyslaw Timler.Analysis of electric field distribution around the high- voltage overhead transmission lines with an ADSS fiberoptic cable [J].IEEE Transactions on Power Delivery，2004 （3）：1183-1188.

[3]徐建源等.基于虚拟介电常数法的特高压GIS 中隔离开关电场参数计算[J].电工技术学报，2008（5）：37-42.