CN111834065A - 无空气间隙的半封闭式双喷射气流灭弧防雷装置及其应用 - Google Patents

无空气间隙的半封闭式双喷射气流灭弧防雷装置及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种无空气间隙的半封闭式双喷射气流灭弧防雷装置及其应用，主要包括灭弧体和喷射气流组件，灭弧体内部为中空结构，并且在灭弧体内部中间位置还纵向设有隔板，所述隔板把灭弧体的内部空间分隔成两组喷射气流通道；在左侧的喷射气流通道的上端固定安装一个喷射气流组件，下端为向灭弧体侧面延伸设置的气流喷口；在右侧的喷射气流通道的上端为向灭弧体侧面延伸设置的气流喷口，下端固定安装一个喷射气流组件。本发明能够约束并管控电弧路径，消除电弧漂移的危害，而且使用范围广，一次安装，可长期重复使用，运行成本低，灵敏性高，有利于电力安全生产。

Description

无空气间隙的半封闭式双喷射气流灭弧防雷装置及其应用
技术领域
本发明属于输配电架空线路用的防雷装置，涉及一种无空气间隙的半封闭式双喷射气流灭弧防雷装置及其应用。
背景技术
目前在架空输配电线路、变电站和发电厂等区域雷击事故频繁，由雷击造成的事故给电力系统安全、稳定和可靠的运行带来了极大的挑战，也给国家经济发展和人民生活水平带来巨大的影响。如何进行有效的灭弧防雷提高电力系统的安全性、稳定性和可靠性一直是电力部门重点研究内容，现有的灭弧防雷手段主要是通过在电力系统线路中加装灭弧防雷器来进行保护；但是从防雷装置技术所要求的：安全性、有效性、耐用性、经济性、维护性这几点综合考虑分析发现，现有的防雷装置技术水平很难做到一步到位。
对此，申请人和相关发明人针对防雷装置技术要求进行了大量研究，发现现有的防雷器仍存在以下问题：①灭弧效果不佳，电弧通过时产生冷凝极效应，低温电弧烘烤产气材料使得产气效果不佳，冷凝极效应与高温烘烤产气形成灭弧之间的矛盾使得灭弧效果不佳；②灭弧灵敏度不高，小电弧通过时存在灭弧效果不佳，只有在较大电弧通过下多腔室才能正确动作，而大电弧流通会导致继电保护动作即存在跳闸事故，故多腔室灭弧灵敏度不理想；③耐用性不高，产气材料需要高温条件下烘烤产气，在高温环境下灭弧装置内的产气材料被消耗，造成耐用性不佳；④受到运行方式的影响，造成存在灭弧盲区，使得灭弧防雷效果不佳。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术存在的不足，提供了一种无空气间隙的半封闭式双喷射气流灭弧防雷装置。该装置拥有较好的有效性和耐用性。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种无空气间隙的半封闭式双喷射气流灭弧防雷装置，包括灭弧体和喷射气流组件；所述灭弧体内部为中空结构，并且在灭弧体内部中间位置还纵向设有隔板，所述隔板把灭弧体的内部空间分隔成两组喷射气流通道，所述隔板上设有壁电极；在左侧的喷射气流通道的上端固定安装一个喷射气流组件，下端为向灭弧体侧面延伸设置的气流喷口；在右侧的喷射气流通道的上端为向灭弧体侧面延伸设置的气流喷口，下端固定安装一个喷射气流组件；所述的喷射气流组件上还设有引弧电极。
本发明进一步说明，所述的喷射气流组件主要由喷射筒和气体发生器组成；所述的喷射筒镶嵌在喷射气流通道端部内壁上，并且一端与气体发生器固定连接，另一端开口与喷射气流通道连通；所述的气体发生器固定设在喷射气流通道端部，使灭弧体的内部空间形成两组半封闭结构，所述引弧电极设在气体发生器上。
所述引弧电极采用强导电性的金属或非金属构成，能够引导电弧进入喷射气流通道内；所述喷射筒采用高强度、强耐压的非导电金属材料构成；所述气体发生器内部设有通过感应电流触发的灭弧气丸。本发明中的气体发生器可采用发明人在先申请的发明成果的固相灭弧防雷装置系列中的气体发生器，也可以采用目前市场上已有的用了输电线路防雷击灭弧的气体发生装置产品等等。
本发明进一步说明，所述的喷射筒开口处设有导弧环。导弧环采用强导电性的金属或非金属构成，通过与壁电极配合，引导电弧转到另一侧的喷射气流通道。
本发明进一步说明，所述的灭弧体的外表面设有裙边。设置裙边能够增强爬电距离，避免电弧沿面放电。
本发明进一步说明，所述的壁电极采用导弧电极片或者压缩灭弧管或者反冲管。设置壁电极可以有效地分散电弧能量，使电弧更容易熄灭。
本发明进一步说明，所述的向灭弧体侧面延伸设置的气流喷口的开口向下倾斜。开口向下可以有效防止雨水或者灰尘进入喷射气流通道内部。
本发明可以在输电线路、变电站、断路器、变压器或者串联补偿装置上进行灭弧防雷应用。
本发明在实际应用过程中，所述的无空气间隙的半封闭式双喷射气流灭弧防雷装置与绝缘子串并联安装，即无空气间隙的半封闭式双喷射气流灭弧防雷装置的两端分别通过固定金具安装在绝缘子串的低压端和高压端上。
本发明的工作原理：
将本发明的灭弧防雷装置并联安装在绝缘子串的旁边，雷击杆塔或避雷线时产生的的电弧被引入半封闭式双喷射气流灭弧防雷装置中，从而保护绝缘子串；电弧可以通过引弧电极牵引进入本装置半封闭喷射气流组件内部，连接电极内流通的电流触发气体发生器的感应电源会产生一个感应电流，感应电流进而触发灭弧气丸动作，产生高速高压气体作用于电弧，大部分电弧由于喷射气流发生器动作，电弧遭受摧残。剩下的电弧顺着壁电极进入另一侧的半封闭喷射气流组件，其中半封闭喷射气流组件内的喷射气流发生装置的喷射筒孔处有一导弧环，在导弧环和壁电极的作用下，剩下的电弧进入另一侧半封闭喷射气流组件内的喷射气流组件，流通的电弧电流触发气体发生器的感应电源会产生一个感应电流，感应电流进而触发灭弧气丸动作，产生高速高压气体作用于剩下的电弧，彻底熄灭电弧。
本发明具有的优点及有益效果如下：
1.本发明能够约束并管控电弧路径，电弧能够引进灭弧通道，消除电弧漂移的危害，提高安全性能。
2.本发明在半封闭喷射组件内产生的高气压可加速介质恢复强度，使电弧更快熄灭；同时壁电极可以有效地分散电弧能量，使电弧更容易熄灭，灭弧效果更好。
3.本发明使用范围广，不受导线布置、杆塔塔型、极性效应影响；一次安装，可长期重复使用，不存在复合绝缘子芯棒老化影响；只需要定期更换喷射气体发生器，运行成本低。
4.本发明工作时，电弧在冲击灭弧段灭弧并摧毁工频建弧通道，并且保证继电保护装置不被察觉，灵敏性高；同时能够有效防止绝缘子闪络问题，降低电力设备雷击跳闸率，保护电力设施，提高电网可靠性，有利于电力安全生产。
附图说明
图1为本发明一实施例的整体结构示意图。
图2为本发明的喷射气流组件示意图。
图3为本发明的应用安装位置示意图。
图4为本发明又一实施例的整体结构示意图。
图5为本发明再一实施例的整体结构示意图。
图6为本发明另一实施例的整体结构示意图。
图中序号以及相对应名称：
1-绝缘子串，2-低压端，3-高压端，4-灭弧体，5-喷射气流组件，6-气流喷口，7-壁电极，8-隔板，9-喷射气流通道，10-裙边，11-导弧环，12-喷射筒，13-气体发生器，14-引弧电极。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
实施例1：
如图1所示，一种无空气间隙的半封闭式双喷射气流灭弧防雷装置，包括灭弧体4和喷射气流组件5；所述灭弧体4内部为中空结构，并且在灭弧体内部中间位置还纵向设有隔板8，所述隔板8把灭弧体4的内部空间分隔成两组喷射气流通道9，所述隔板8上设有壁电极7；在左侧的喷射气流通道的上端固定安装一个喷射气流组件，下端为向灭弧体侧面延伸设置的气流喷口；在右侧的喷射气流通道的上端为向灭弧体侧面延伸设置的气流喷口，下端固定安装一个喷射气流组件；所述的喷射气流组件上还设有引弧电极14。
如图2所示，所述的喷射气流组件5主要由喷射筒12和气体发生器13组成；所述的喷射筒12镶嵌在喷射气流通道9端部内壁上，并且一端与气体发生器13固定连接，另一端开口与喷射气流通道9连通；所述的气体发生器13固定设在喷射气流通道9端部，使灭弧体4的内部空间形成两组半封闭结构，所述引弧电极14设在气体发生器13上。所述的喷射筒12开口处设有导弧环11。所述的灭弧体4的外表面设有裙边10。所述的壁电极7采用导弧电极片。
本实施例实际应用：
如图3所示，所述的无空气间隙的半封闭式双喷射气流灭弧防雷装置与绝缘子串1并联安装，即无空气间隙的半封闭式双喷射气流灭弧防雷装置的两端分别通过固定金具安装在绝缘子串的低压端2和高压端3上。
实施例2：
如图4所示，本实施例同实施例1结构及原理基本相同，不同的是所述的壁电极7采用压缩灭弧管。压缩灭弧管采用陶瓷管，并且在管的中间位置放有导弧金属球。
实施例3：
如图5所示，本实施例同实施例1结构及原理基本相同，不同的是所述的壁电极7采用反冲管。反冲管为一端开口、另一端安装接闪电极的半封闭管体。
实施例4：
如图6所示，本实施例同实施例3结构及原理基本相同，不同的是所述的向灭弧体侧面延伸设置的气流喷口的开口向下倾斜。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种无空气间隙的半封闭式双喷射气流灭弧防雷装置，包括灭弧体（4）和喷射气流组件（5）；其特征在于：所述灭弧体（4）内部为中空结构，并且在灭弧体内部中间位置还纵向设有隔板（8），所述隔板（8）把灭弧体（4）的内部空间分隔成两个喷射气流通道（9），所述隔板（8）上设有壁电极（7）；在左侧的喷射气流通道的上端固定安装一个喷射气流组件，下端为向灭弧体侧面延伸设置的气流喷口；在右侧的喷射气流通道的上端为向灭弧体侧面延伸设置的气流喷口，下端固定安装一个喷射气流组件；所述的喷射气流组件上还设有引弧电极（14）。
2.根据权利要求1所述的无空气间隙的半封闭式双喷射气流灭弧防雷装置，其特征在于：所述的喷射气流组件（5）主要由喷射筒（12）和气体发生器（13）组成；所述的喷射筒（12）镶嵌在喷射气流通道（9）端部内壁上，并且一端与气体发生器（13）固定连接，另一端开口与喷射气流通道（9）连通；所述的气体发生器（13）固定设在喷射气流通道（9）端部，使灭弧体（4）的内部空间形成两组半封闭结构，所述引弧电极（14）设在气体发生器（13）上。
3.根据权利要求2所述的无空气间隙的半封闭式双喷射气流灭弧防雷装置，其特征在于：所述的喷射筒（12）开口处设有导弧环（11）。
4.根据权利要求1所述的无空气间隙的半封闭式双喷射气流灭弧防雷装置，其特征在于：所述的灭弧体（4）的外表面设有裙边（10）。
5.根据权利要求1所述的无空气间隙的半封闭式双喷射气流灭弧防雷装置，其特征在于：所述的壁电极（7）采用导弧电极片或者压缩灭弧管或者反冲管。
6.根据权利要求1所述的无空气间隙的半封闭式双喷射气流灭弧防雷装置，其特征在于：所述的向灭弧体侧面延伸设置的气流喷口的开口向下倾斜。
7.根据权利要求1-6任一所述的无空气间隙的半封闭式双喷射气流灭弧防雷装置，其特征在于：在输电线路、变电站、断路器、变压器或者串联补偿装置上的灭弧防雷应用。
8.一种如权利要求1-6任一所述的无空气间隙的半封闭式双喷射气流灭弧防雷装置的应用，其特征在于：所述的无空气间隙的半封闭式双喷射气流灭弧防雷装置与绝缘子串（1）并联安装，即无空气间隙的半封闭式双喷射气流灭弧防雷装置的两端分别通过固定金具安装在绝缘子串的低压端（2）和高压端（3）上。
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