《表1 接地、悬浮电位屏蔽环对穿墙套管电场分布的优化作用》

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《KYN61-40.5 kV开关柜穿墙套管的电场仿真及结构优化》

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带单屏蔽的穿墙套管的内屏蔽分为悬浮和接地两种情况，当内屏蔽接地时，电场仿真结果见图4。从图4可以看出，地电位屏蔽环的引入，改善了套管与金属安装板圆孔间隙处的电场分布，使得外部空气域的最大场强值大大减小。但同时也缩短了地电位与高压母排之间的距离，导致电场集中分布在穿墙套管与母排的空气间隙，大幅度增加了内部空气域的最大场强值，其内部空气域最大场强值增加至14.40 k V/mm，如图4（b）所示。远超过空气的击穿场强。穿墙套管带悬浮电位屏蔽时，屏蔽环的电位不加以设置具体值，而是将屏蔽环上的节点耦合到一个主节点上，强制节点的自由度是相等的，其他设置保持不变，屏蔽环的电位由后处理结果中获得。对比地电位屏蔽穿墙套管的电场分布特性见表1。从表1可以看出，悬浮电位屏蔽相比于地电位屏蔽，对于内外部空气域电场分布的改善更具优化性，同时大大降低了穿墙套管外部空气域的最大场强值，但是带悬浮电位屏蔽穿墙套管的内外部空气域最大场强值均大于空气的击穿场强，导致套管内外部都会容易发生局部放电，对于环氧材质的绝缘性能损伤巨大。