孙 巍，于 琪，刘 洋，张洪达，孙 晨

(1．黑龙江省电力科学研究院，哈尔滨 150030;2．哈尔滨供电公司客服服务中心，哈尔滨 150030)

目前，真空断路器在中压配电系统中已经占据绝对的优势，真空灭弧室设计对真空灭弧室内部绝缘性能的要求越来越高［1－3］。灭弧室内部的电场分布对真空灭弧室的开断和绝缘性能具有决定性的影响。如果电场分布不均匀，则触头间隙将会击穿，最终导致开断失败或绝缘故障，如何使真空灭弧室内部的电场合理分布，则成为重要的研究课题。

动、静触头之间的开距关系着触头间是否发生绝缘击穿，从而直接影响了真空灭弧室的绝缘性能;真空灭弧室内部的绝缘性能又与触头和屏蔽罩等部件的结构和尺寸关系很大。对此，本文采用ANSYS有限元分析软件，运用有限元分析方法，对中压真空灭弧室内部电场进行仿真研究，并在仿真结果的基础上，改变真空灭弧室中动、静触头之间的开距、触头和悬浮屏蔽罩的形状等因素，以确定不同因素对真空灭弧室内部电场分布的影响，从而使中压真空灭弧室的绝缘性能得到改善。

1 电场仿真模型的建立

假设在整个中压真空灭弧室内部电场的计算区域内没有分布自由电荷，满足Laplace方程，Laplace方程为

边界条件为

式中:φ为电位;L1为静触头边界;L2为动触头边界;L3为中轴线和无限远边界。

伽辽金法得出电势弱解方程为

式中，s是由 L1、L2、L3围成的封闭区域。

求解上述有限元方程得到各节点的电位，再由E=－gradφ公式便可得到相应的电场强度［4］。……