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本文简要论述了避雷器的发展,在分析、对比各类氧化锌避雷器芯体结构的基础上,结合线路型全绝缘避雷器与GIS用SF6避雷器的设计特点,对新型110kV GIS用全绝缘避雷器芯体结构展开研究,主要内容有: (1)研究了新型110kV GIS用全绝缘避雷器芯体的基本结构,确定了所需电阻片的型号、片数,分析了满足规定绝缘强度下的避雷器芯体高压端(或均压罩)半径范围及芯体间隙处填充固体绝缘介质的种类与最佳方式。 (2)分别建立了不带均压罩、带单节均压罩、带两节均压罩的电性能理论分析模型用于研究芯体上电压分布的状况并将该分析过程归纳成了计算GIS用避雷器芯体上电压分布不均匀系数的公式,分步绘制了全绝缘避雷器芯体设计结构的三维模型。 (3)利用计算机辅助设计有限元分析软件对新型110kV GIS用全绝缘避雷器芯体的电场与电压分布进行仿真,确定了避雷器芯体高压端(或均压罩)弯曲部分的半径,计算了当均压罩半径与高度改变时,不带均压罩、带单节均压罩、带两节均压罩下的芯体电压分布不均匀系数,并将仿真结果与理论计算值对比,论述了产生偏差的原因与范围。 (4)通过带入110kV SF6罐式避雷器芯体的结构参数,进一步验证了电性能理论分析模型中计算电压分布不均匀系数公式的适用性。 (5)分析了由归纳得到的电压分布不均匀系数公式中各参数对110kV GIS用全绝缘避雷器芯体上电压分布不均匀系数的影响方式,为今后改进芯体结构提供了理论依据。