CN215119538U - 一种具有延时功能的反冲防雷灭弧装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种具有延时功能的反冲防雷灭弧装置，属于防雷技术领域，包括若干个反冲管装置，反冲管装置与反冲管装置之间首尾设置连接线连接，反冲管装置与反冲管装置不平行设置，若干个反冲管装置固定在绝缘子的裙边上。本实用新型能有效摧毁冲击建弧通道，抑制工频建弧的作用，防雷的性价比提高。在发生恶性突变之前能够及时处理，避免雷击对避雷器的损坏，维修成本降低，对线路的保护程度提高。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子技术领域，尤其涉及一种具有延时功能的反冲防雷灭弧装置。
背景技术
雷电对输电线路安全运行危害极大，常常造成绝缘子闪络事故，特别在山区、交通不便的地区，给巡视、查找故障增加不少困难。电网中的事故以输电线路的故障占大部分，输电线路的故障又以雷击跳闸占的比重较大，尤其是在山区输电线路中，线路故障基本上是由于雷击跳闸引起的，据运行记录，架空输电线路的供电故障一半是雷电引起的，所以防止雷击跳闸可大大降低输电线路的故障，进而降低电网中事故的发生频率。
雷击避雷器时雷电流通过灭弧通道快速流过，易产生瞬时大电流和高电压，雷电流在放电瞬间浪涌电流高达10kA，其上升时间不到1μs，对电子设备、建筑物、人类都具有严重的危害。为了改善雷击避雷器造成的瞬时大电流和高电压情况，故提出一种具有延时功能的反冲防雷灭弧装置。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种具有延时功能的反冲防雷灭弧装置，解决现有雷击避雷器时，瞬时大电流在极短的时间内通过灭弧通道释放能量，对电子设备和建筑物造成危害的技术问题。
一种具有延时功能的反冲防雷灭弧装置，包括若干个反冲管装置，反冲管装置与反冲管装置之间首尾设置连接线连接，反冲管装置与反冲管装置不平行设置，若干个反冲管装置固定在绝缘子的裙边上。
进一步地，反冲管装置与反冲管装置之间的夹角为80-160°。
进一步地，反冲管装置包括引弧电极、裙边、管体和接闪电极，管体内部设置为中空结构，引弧电极设置在裙边一端的侧边，接闪电极密封固定设置在管体的底部，裙边设置在管体的外侧，接闪电极与相邻反冲管装置的引弧电极(1)连接。
进一步地，引弧电极设置为金属半球，金属半球底部设置有连接杆，连接杆(2)设置为金属杆，金属杆一端与金属半球连接，另一端固定在管体(4)的侧壁上。
进一步地，裙边的个数为若干个，间隔设置在管体的外侧，管体使用高强度耐高温耐高压的非导电材料制成。
绝缘配合：当雷击杆塔或者雷击输电线路时，雷电弧总是选择路径最短、最易导电的通道向大地泄放。以一定倾斜角度交错相连的多个反冲管构成灭弧通道，反冲管外围的裙边增加了电弧爬距，确保了雷击闪络路径按照绝缘配合的控制规律与反冲灭弧通道重叠，起到绝缘配合的作用。
反冲灭弧：通过反冲灭弧机制截断形成冲击电弧阶段的间歇放电，破坏建弧通道的完整性并抑制建弧过程。进入到反冲管内部的冲击电弧会大幅度衰减，其原因是：
①电弧变细与反冲力产生的同步性：伴随电弧灌注到反冲细管的同时就发生电弧形态变细同步产生轴向压力提高并反弹由管内冲出入口产生电弧截断。
②电弧变细与欧姆功率温升的同步性：伴随电弧变细的同步发生的是电弧阻值变大和欧姆功率值和热量值的同步升高，温差和压力差导致的电弧定向反冲量也同步产生。
③电弧变细导致的摩擦发热增加：摩擦发热具有延迟性和巨大性，能够持续和长久低提供高压力和高温热源并产生强烈的定向反冲力。
④电弧与管内壁高压力摩擦发热增加：变细电弧与防城港内壁高强度压力下的高速摩擦产生巨大热量，形成高温膨胀反冲力。
⑤包裹性温升严重；反冲管内高温电弧的辐射、传导和对流通道除了入口外全部封闭，形成电弧包裹性温升并助力反冲力。
⑥定向反冲气流对出口外电弧的空腔效应：反冲电弧的巨大推力大尺度掏空出口外电弧形成外电弧大尺度粉碎性断裂。
在以上六种力的叠加作用下，形成了快、中、慢力的组合灭弧作用。
放电延时：雷击避雷器时，在绝缘配合控制下，电弧必然会进入反冲管构成的灭弧通道。反冲管中的金属球与下一级反冲管的金属半球相连，构成稍不均匀电场气隙，提高空气间隙的击穿电压，使电弧在反冲管内停留时间延长，增加能量释放的时间，降低瞬时大电流对电子设备、建筑物产生的危害。
多级反冲：通过多个反冲管形成逐级衰减电弧强度的多级反冲能力。在冲击电弧的起始阶段就开始对局部冲击放电的电弧进行反冲灭弧抑制，对贯穿性闪络实施多点同步截断电弧。每一级反冲灭弧从反冲管底部流出的离子数量远远小于导入的离子数即：M入-M反＝M出，由＝于等式左侧的差几乎为零，由此，从反冲管进入下一级的离子数也几乎为零，反冲对电弧强度的衰减作用十分巨大。电弧在经过第一个反冲管的作用后能量已经大大削减，剩余电弧进入第二个反冲管，再次进行反冲作用削弱电弧能量，然后依次进行上述过程。整个过程中，反冲管起到摧毁冲击建弧通道，抑制工频建弧的作用。
本实用新型采用了上述技术方案，本实用新型具有以下技术效果：
本实用新型能有效摧毁冲击建弧通道，抑制工频建弧的作用，防雷的性价比提高。在发生恶性突变之前能够及时处理，避免雷击对避雷器的损坏，维修成本降低，对线路的保护程度提高，上一级反冲管与下一级反冲管之间构成稍不均匀电场气隙，提高了空气气隙的击穿电压等级，使电弧在反冲管内停留时间延长，增加能量释放的时间，增加了多个电弧断口点，对贯穿性闪络实施多点同步截断电弧，把长电弧分割成短电弧并逐级熄灭短电弧单元，提高了对长电弧的灭弧能力，有效抑制了电弧的重燃，通过反冲灭弧管内的金属球缩短了雷击闪络路径长度，起到绝缘配合的作用，确保雷击闪络的电弧路径与反冲灭弧通道重叠。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
图2为本实用新型单个反冲管的内部结构图。
图中标号：1-引弧电极；2-连接杆；3-裙边；4-管体；5-接闪电极；6-连接线。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，举出优选实施例，对本实用新型进一步详细说明。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实用新型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实用新型的这些方面。
一种具有延时功能的反冲防雷灭弧装置，如图1-2所示，包括若干个反冲管装置，反冲管装置与反冲管装置之间首尾设置连接线6连接，反冲管装置与反冲管装置不平行设置，若干个反冲管装置固定在绝缘子的裙边上。反冲管装置与反冲管装置之间的夹角为80-160°。通过带有金属球的反冲管，提高各反冲通道间的击穿电压等级，达到使电弧放电延时的作用。在采用本发明后，雷电流波形释放能量的时间明显增加。
如图2所示，反冲管装置包括引弧电极1、裙边3、管体4和接闪电极5，管体4内部设置为中空结构，引弧电极1设置在裙边3一端的侧边，接闪电极5密封固定设置在管体4的底部，裙边3设置在管体4的外侧，接闪电极5与相邻反冲管装置的引弧电极1连接。引弧电极1设置为金属半球，金属半球底部设置有连接杆2，连接杆2设置为金属杆，金属杆一端与金属半球连接，另一端固定在管体4的侧壁上。裙边3的个数为若干个，间隔设置在管体4的外侧，管体4使用高强度耐高温耐高压的非导电材料制成。
该专利采用如下的连接结构：反冲管以一定的倾斜角度交错相接，所述的反冲管为内部中空、一端连接金属半球、另一端带金属球的陶瓷管件。反冲管中的金属球与下一级反冲管的金属半球相连，构成稍不均匀电场气隙，提高空气间隙的击穿电压，使电弧在反冲管内停留时间延长，增加能量释放的时间。反冲管壁与外管壁之间是由高强度耐高温耐高压的非导电材料制成，起到保护反冲管的作用。在反冲管外围还设置了裙边，控制电弧的闪络路径，使雷电流更易进入下一级反冲管内部。
具有延时功能的反冲灭弧路径，雷电弧易通过反冲管构成的灭弧通道放电。反冲管以一定的倾斜角度交错相接。因反冲管裙边外围增加了爬电距离，导致雷电弧会选择路径较短的反冲管内部放电，同时反冲管入口设有金属电极，使电弧顺利进入反冲管中。反冲灭弧管以高强度耐高温耐高压的非导电材料构成，是实现反冲过程的核心模块。反冲管之间的金属球构成稍不均匀电场气隙，提高了空气气隙的击穿电压等级，使电弧在反冲管内停留时间延长。电弧在经过第一个反冲管后能量大幅度衰减，剩余电弧通过反冲管间的空气间隙进入第二个反冲管，再次进行反冲作用削弱电弧能量，然后依次进行上述过程。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (5)
1.一种具有延时功能的反冲防雷灭弧装置，其特征在于：包括若干个反冲管装置，反冲管装置与反冲管装置之间首尾设置连接线(6)连接，反冲管装置与反冲管装置不平行设置，若干个反冲管装置固定在绝缘子的裙边上。
2.根据权利要求1所述的一种具有延时功能的反冲防雷灭弧装置，其特征在于：反冲管装置与反冲管装置之间的夹角为80-160°。
3.根据权利要求1所述的一种具有延时功能的反冲防雷灭弧装置，其特征在于：反冲管装置包括引弧电极(1)、裙边(3)、管体(4)和接闪电极(5)，管体(4)内部设置为中空结构，引弧电极(1)设置在裙边(3)一端的侧边，接闪电极(5)密封固定设置在管体(4)的底部，裙边(3)设置在管体(4)的外侧，接闪电极(5)与相邻反冲管装置的引弧电极(1)连接。
4.根据权利要求3所述的一种具有延时功能的反冲防雷灭弧装置，其特征在于：引弧电极(1)设置为金属半球，金属半球底部设置有连接杆(2)，连接杆(2)设置为金属杆，金属杆一端与金属半球连接，另一端固定在管体(4)的侧壁上。
5.根据权利要求4所述的一种具有延时功能的反冲防雷灭弧装置，其特征在于：裙边(3)的个数为若干个，间隔设置在管体(4)的外侧，管体(4)使用高强度耐高温耐高压的非导电材料制成。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202120851762.8U CN215119538U (zh) | 2021-04-23 | 2021-04-23 | 一种具有延时功能的反冲防雷灭弧装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN215119538U true CN215119538U (zh) | 2021-12-10 |
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ID=79271500
Family Applications (1)
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| CN202120851762.8U Active CN215119538U (zh) | 2021-04-23 | 2021-04-23 | 一种具有延时功能的反冲防雷灭弧装置 |
Country Status (1)
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2021
- 2021-04-23 CN CN202120851762.8U patent/CN215119538U/zh active Active
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