一种电弧细管灌注液电效应灭弧装置、系统及方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种电弧细管灌注液电效应灭弧装置、系统及方法，属于防雷灭弧技术领域，包括电极、反冲管、内裙边、外裙边、液体介质和绝缘壳体，绝缘壳体内部设置为空心结构，反冲管设置在绝缘壳体的内部，外裙边设置在绝缘壳体的外侧，内裙边设置在反冲管的外侧与绝缘壳体内壁之间，电极设置在绝缘壳体的两端并伸入绝缘壳体的内部，液体介质设置在绝缘壳体内，并浸泡反冲管。本发明专利技术把长细管用管内电极分割成多个短间隙腔室，利用电极对电弧温度具有冷却作用的“冷阴极”效应，降低电弧温度，通过多间隙分割，化长电弧为短电弧，衰减每个短电弧对应的间隙腔室的电弧能量，避免在强雷击条件下，由于电流过大产生过强的液电效应压强把灭弧结构损坏。弧结构损坏。弧结构损坏。

【技术实现步骤摘要】
一种电弧细管灌注液电效应灭弧装置、系统及方法


[0001]本专利技术涉及防雷灭弧
，尤其涉及一种电弧细管灌注液电效应灭弧装置、系统及方法。

技术介绍

[0002]雷电是自然界中最常见的地球物理现象之一，具有时空分布范围广、随机性强等特点，放电物理过程机制复杂，研究难度大。近年来，随着电网的快速发展和强对流天气的增加，雷害故障频繁发生，目前电网雷害风险主要集中于输电线路。雷电对输电线路安全运行危害极大，输电线路发生雷击时引起的冲击闪络，导致线路绝缘子闪络，继而产生很大的工频续流，损坏绝缘子串及金具，严重时可能导致绝缘子串烧毁和架空导线断线事故。
[0003]传统的压缩反冲管是通过空气进行灭弧，但是由于空气造成的压强不够大，往对于一些特高压的输电线的灭弧效果不是非常的好，为了能更好的进行灭弧，需要设计灭弧效果更好的灭弧装置。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种电弧细管灌注液电效应灭弧装置、系统及方法，解决
技术介绍
中提到的技术问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0006]一种电弧细管灌注液电效应灭弧装置，包括电极、反冲管、内裙边、外裙边、液体介质和绝缘壳体，绝缘壳体内部设置为空心结构，反冲管设置在绝缘壳体的内部，外裙边设置在绝缘壳体的外侧，内裙边设置在反冲管的外侧与绝缘壳体内壁之间，电极设置在绝缘壳体的两端并伸入绝缘壳体的内部，液体介质设置在绝缘壳体内，并浸泡反冲管。
[0007]进一步地，反冲管设置为内部空心，两端开口结构，电极正对设置在反冲管的内部空心两端。
[0008]进一步地，反冲管的内部设置有若干个接闪电极，接闪电极间隔设置在反冲管的内部，接闪电极设置为平板结构或者球体结构。
[0009]进一步地，内裙边设置为内部空心的绝缘圆板结构，绝缘圆板结构密封设置反冲管与绝缘壳体的内侧壁。
[0010]一种电弧细管灌注液电效应灭弧系统，包括若干个上述的灭弧装置，若干个灭弧装置首尾相接，相连接处设置连接电极连接。
[0011]一种电弧细管灌注液电效应灭弧方法，电弧在灭弧装置内闪络后，唯一的电弧通道就是电弧通过反冲管灌注进反冲管内，反冲管先抑制雷击强度建弧，反冲管内电弧与液体介质被击穿后，通过液电效应产生的灭弧冲击波并同步遮断电弧，冲击波压强的特点是压强峰值达到百兆帕级，压强峰值时间在电弧预击穿时刻，作用到尚处于建弧起始点附近的极弱工频电弧，形成灭弧压强进行灭弧。
[0012]抑制雷击强度建弧的具体过程为：电弧越长利用的电弧能量越大，可以提高液电
效应的灵敏度，在预击穿阶段能产生灭弧气体压强，有效抑制建弧过程，浸泡在液体中的开放式反冲管结构，在电弧通过反冲管内的液体时形成电弧细管灌注，电弧占位挤压液体后压力传导到细管内壁并产生阻挡压力回波和波正反射，使压力被放大，由于反冲管内径小，压力回波距离可以看作为零，被放大的回波压力直接作用到电弧整体是反冲管内电弧被整体同步压断，形成与反冲管长度等长的电弧断口且不会重燃。
[0013]反冲管内的接闪电极将反冲管分割成若干个短间隙腔室，利用电极对电弧温度具有冷却作用的冷阴极效应，降低电弧温度，通过间隙分割，将电弧分割为若干段，衰减分割后的电弧对应的间隙腔室的电弧能量，避免由于电流过大产生过强的液电效应压强把灭弧结构损坏。
[0014]液电效应的具体过程为：电弧击穿后发生对液体介质的空间占位挤压和电弧高温膨胀挤压液体，液体介质的不可压缩性，使得液体介质对电弧的空间占位挤压和电弧高温膨胀挤压具有抗拒性，在电弧表面和液体介质的交接面产生百兆帕级的压强，液体产生抗占位压强作用到电弧本体，使电弧被快速遮断而结束电弧的空间占位和热膨胀占位，实现灭弧。
[0015]液体介质采用油和水的乳化混合液或者绝缘油，油被水分割后被裹在内，油颗粒外表通过水连成一片，构成完整的水介质放电通道，保留单纯水介质的击穿特性，电弧沿水介质放电过程中，电弧等离子体又受到绝缘油包裹产生的不可压缩性制约，产生压强和衰减冲击波传导压强，由于雷电弧冲击时间短，液体无法瞬时发生变形和位移，此时可将混合液视为自身不会被压缩的激波传递介质，且比普通单一液体更难压缩的一种介质，混合液粘度更高、表面张力更大，故乳化混合液在维持自身原有状态的力会变大，在电弧占位击穿混合液产生的压力作用下，在电弧和乳化混合液的接触面会同步产生数百兆帕级的压强，百兆帕级同步压强反作用于电弧并遮断电弧，以消除电弧的占位，确保高粘度混合液体不可压缩性，同时高粘度液体可以吸收更多的传导冲击波的能量，衰减压力强度，降低对反冲灭弧结构的冲击力，提高结构的可靠性和耐用性。
[0016]绝缘油条件下的液电效应冲击电弧击穿绝缘油过程中，电弧的在极短时间内对绝缘油提出体积占位要求，由于绝缘油的粘度大，在极短时间内来不及位移让出电弧占位空间，形成电弧占位与绝缘油来不及位移让出空间位置的强烈对抗，由此产生百兆帕的机械压强峰值激波，激波反作用到工频电弧本体，提高液电效应激波压强峰值和同时减小液电效应压强峰值时间的因素包括：绝缘强度会提高击穿场强的同时，形成高场强极快电子崩过程，由此提高电弧击穿速度，增加电弧空间占位的突发性,绝缘油高粘度减缓空间让位速度,高比热容会吸收大量电弧热量，降低电弧温度。
[0017]本专利技术由于采用了上述技术方案，具有以下有益效果：
[0018]本专利技术把长细管用管内电极分割成多个短间隙腔室，利用电极对电弧温度具有冷却作用的“冷阴极”效应，降低电弧温度，通过多间隙分割，化长电弧为短电弧，衰减每个短电弧对应的间隙腔室的电弧能量，避免在强雷击条件下，由于电流过大产生过强的液电效应压强把灭弧结构损坏。在大幅值雷电流条件下，长细管和多间隙两组液电效应结构都能同步同时产生建弧过程的双抑制作用；对于小幅值雷电流，只有长细管结构产生建弧抑制作用。
附图说明
[0019]图1是本专利技术第一种装置结构示意图；
[0020]图2是本专利技术第二种装置结构示意图；
[0021]图3是本专利技术系统结构示意图。
[0022]附图中，1
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电极，2
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反冲管，3
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内裙边，4
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外裙边，5
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液体介质，6
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绝缘壳体，7
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接闪电极。
具体实施方式
[0023]为使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本专利技术进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本专利技术的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本专利技术的这些方面。
[0024]如图1
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2所示，一种电弧细管灌注液电效应灭弧装置，包括电极1、反冲管2、内裙边3、外裙边4、液体介质5和绝缘壳体6，绝缘壳体6内部设置为空心结构，反冲管2设置在绝缘壳体6的内部，外裙边4设置在绝缘壳体6的外侧，内裙边3设置本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电弧细管灌注液电效应灭弧装置，其特征在于：包括电极(1)、反冲管(2)、内裙边(3)、外裙边(4)、液体介质(5)和绝缘壳体(6)，绝缘壳体(6)内部设置为空心结构，反冲管(2)设置在绝缘壳体(6)的内部，外裙边(4)设置在绝缘壳体(6)的外侧，内裙边(3)设置在反冲管(2)的外侧与绝缘壳体(6)内壁之间，电极(1)设置在绝缘壳体(6)的两端并伸入绝缘壳体(6)的内部，液体介质(5)设置在绝缘壳体(6)内，并浸泡反冲管(2)。2.根据权利要求1所述的一种电弧细管灌注液电效应灭弧装置，其特征在于：反冲管(2)设置为内部空心，两端开口结构，电极(1)正对设置在反冲管(2)的内部空心两端。3.根据权利要求1所述的一种电弧细管灌注液电效应灭弧装置，其特征在于：反冲管(2)的内部设置有若干个接闪电极(7)，接闪电极(7)间隔设置在反冲管(2)的内部，接闪电极(7)设置为平板结构或者球体结构。4.根据权利要求1所述的一种电弧细管灌注液电效应灭弧装置，其特征在于：内裙边(3)设置为内部空心的绝缘圆板结构，绝缘圆板结构密封设置反冲管(2)与绝缘壳体(6)的内侧壁。5.一种电弧细管灌注液电效应灭弧系统，其特征在于：包括若干个权利要求1的灭弧装置，若干个灭弧装置首尾相接，相连接处设置连接电极连接。6.一种电弧细管灌注液电效应灭弧方法，其特征在于：电弧在灭弧装置内闪络后，唯一的电弧通道就是电弧通过反冲管(2)灌注进反冲管(2)内，反冲管(2)先抑制雷击强度建弧，反冲管(2)内电弧与液体介质(5)被击穿后，通过液电效应产生的灭弧冲击波并同步遮断电弧，冲击波压强的特点是压强峰值达到百兆帕级，压强峰值时间在电弧预击穿时刻，作用到尚处于建弧起始点附近的极弱工频电弧，形成灭弧压强进行灭弧。7.根据权利要求6所述的一种电弧细管灌注液电效应灭弧方法，其特征在于：抑制雷击强度建弧的具体过程为：电弧越长利用的电弧能量越大，可以提高液电效应的灵敏度，在预击穿阶段能产生灭弧气体压强，有效抑制建弧过程，浸泡在液体中的开放式反冲管结构，在电弧通过反冲管内的液体时形成电弧细管灌注，电弧占位挤压液体后压力传导到细管内壁并产生阻挡压力回波和波正反射，使压力被放大，由于反冲管内径小，压力回波距离可以看作为零，被放大的回波压力直接作用到电弧整体是反冲管内电弧被整体同步压断，形成与反冲管长度等长的电弧断口且不会重燃。8.根据权利要求6所述的一种电弧细管灌注液电...

【专利技术属性】
技术研发人员：王嬿蕾，王巨丰，李浩，杨子童，何琪文，黄衍霖，许兴游，宋永锋，卢杨，贾征浩，陈宇宁，
申请(专利权)人：南宁超伏电气科技有限公司，
类型：发明
国别省市：