專利名稱：約束空間噴射氣流滅弧防雷間隙裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種防雷保護裝置，具體地說是一種用于各電壓等級輸電線路的約束空間噴射氣流滅弧防雷間隙裝置。
背景技術：
輸電線路防雷一直都是電力部門防雷工作的重要內容，雷電故障仍然是影響電網安全的重要因素之一。輸電線路發(fā)生雷擊時引起的沖擊閃絡，導致線路絕緣子閃絡，繼而產生很大的工頻續(xù)流，損壞絕緣子串及金具，導致線路事故。傳統(tǒng)的“堵塞型”防雷保護方式，由于其局限性，不能根本解決雷擊問題。因此電力部門一般采用在輸電線路加裝并聯(lián)保護間隙或者線路避雷器來實現(xiàn)保護線。然而實際運行中，并聯(lián)保護間隙和線路避雷器都有其明顯的缺陷如下首先，當輸電線路發(fā)生雷擊時，并聯(lián)保護間隙優(yōu)先因雷擊引起的過電壓而擊穿，將雷電流泄入大地，從而起到保護輸電線路及電氣設備的作用。然而由于并聯(lián)保護間隙沒有滅弧能力，不能熄滅絕緣子串閃絡后引起的工頻續(xù)流，電弧在保護間隙間長時間灼燒，將造成絕緣子串損壞，嚴重時，可能造成輸電線路斷線，同時電弧會對電極造成燒蝕而降低其保護性能。最終依靠斷路器來熄滅電弧來實現(xiàn)保護輸電線路及設備，是犧牲“跳閘率”和“供電可靠性”換取“低事故率”的做法。其次，線路避雷器價格昂貴，使用、維護成本高，泄露電流大，使用壽命短，更換頻繁，而且線路避雷器用的氧化鋅模塊在雷電沖擊下由于存在明顯的集膚效應，大電流下容易爆炸，造成線路長期故障，不利于電網經濟、安全、穩(wěn)定運行。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于克服上述背景技術中的缺點，提供一種約束空間噴射氣流滅弧防雷間隙裝置。本發(fā)明針對我國多雷地區(qū)輸電線路的實際情況，進行的大量探索性實驗，設計出了一種可用于各電壓等級輸電線路的懸垂絕緣子串(瓷、玻璃)和耐張絕緣子串的約束空間噴射氣流滅弧防雷間隙裝置，該裝置不但能優(yōu)先于被保護絕緣子串擊穿，而且具有很強的約束空間強氣流主動滅弧功能，在保護裝置擊穿，雷電流流過后，約束空間內氣體發(fā)生裝置動作產生高速氣流熄滅工頻續(xù)流，達到快速消除雷擊接地或短路故障的目的，且滅弧時間小于繼電保護動作時間，從而有效確保供電的可靠性。這種約束空間噴射氣流滅弧防雷間隙裝置包括接地側電極固定裝置、接地側電極、信號采集裝置、氣體發(fā)生裝置、絕緣密封殼體、滅弧腔體、憎水性裙邊、主放電間隙、導線側電極、導線側電極固定裝置及氣體發(fā)生裝置切換開關；所述約束空間噴射氣流滅弧防雷間隙通過固定裝置并聯(lián)安裝于線路絕緣子串兩端，接地側電極和導線側電極之間形成主放電間隙，主放電間隙的閃絡電壓小于被保護絕緣子串的閃絡電壓，從而在輸電線路遭受雷擊時優(yōu)先擊穿，持續(xù)的工頻續(xù)流在主放電間隙間形成放電電弧通道，保護絕緣子串免受電弧灼燒；3個氣體發(fā)生裝置安裝于約束空間的絕緣密封殼體內，輸電線路發(fā)生雷擊時，信號采集裝置自動采集信號并啟動氣體發(fā)生裝置，產生的高速噴射氣流作用于滅弧腔體內的電弧并對電弧造成縱向沖擊冷卻至熄滅。信號采集裝置串聯(lián)安裝于接地側電極，分別連接至對應的氣體發(fā)生裝置，3個氣體發(fā)生裝置順序啟動，氣體發(fā)生裝置啟動后的高速噴射氣流沖擊斷開氣體發(fā)生裝置切換開關，作為下一個噴射氣體發(fā)生裝置啟動的必要條件；絕緣殼體外部的憎水性裙邊能有效防止雨天發(fā)生沿絕緣殼體表面的閃絡。本發(fā)明相對于并聯(lián)間隙和線路避雷器有明顯的優(yōu)勢，在線路正常運行時無續(xù)流，發(fā)生雷擊過電壓時可以迅速啟動，“疏導”雷電流的同時可靠滅弧，且能在輸電線路繼電保護動作之前將電弧熄滅，從而避免線路跳閘發(fā)生，從而有效地保護電力設備，提高供電可靠性。且可重復動作，氣體發(fā)生裝置可以帶電更換。由于電弧持續(xù)的時間極短，電極材料基本無燒蝕，可長期穩(wěn)定運行。


圖1是本發(fā)明的結構2是本發(fā)明中氣體發(fā)生裝置啟動切換示意圖
具體實施例方式以下結合附圖詳細描述本發(fā)明的約束空間噴射氣流滅弧防雷間隙的實施方式。圖1是本發(fā)明的結構圖，這種約束空間噴射氣流滅弧防雷間隙裝置包括接地側電極固定裝置(1)、接地側電極O)、信號采集裝置(3)、氣體發(fā)生裝置G)、絕緣密封殼體(5)、滅弧腔體(6)、憎水性裙邊(7)、主放電間隙⑶、導線側電極(9)、導線側電極固定裝置(10)及氣體發(fā)生裝置切換開關(11)，所述約束空間噴射氣流滅弧防雷間隙通過固定裝置并聯(lián)安裝于線路絕緣子串兩端，其特征在于用于連接導線并與導線形成可靠連接的導線側電極固定裝置(10)連接主放電間隙(8)的一端為導線側電極(9)，與接地體可靠連接的接地側電極固定裝置(1)，連接到主放電間隙(8)的另一端為接地側電極O)，信號采集裝置⑶串聯(lián)于接地側電極O)，主放電間隙的閃絡電壓小于被保護絕緣子串的閃絡電壓，從而在輸電線路遭受雷擊時，該裝置優(yōu)先擊穿，持續(xù)的工頻續(xù)流在主放電間隙間形成放電通道，保護絕緣子串免受電弧灼燒。3個氣體發(fā)生裝置(4)安裝于約束空間的絕緣密封殼體(5)內，輸電線路發(fā)生雷擊時，信號采集裝置(3)自動采集信號并啟動氣體發(fā)生裝置，產生的高速噴射氣流作用于滅弧腔體(6)內的電弧并對電弧造成縱向沖擊冷卻至熄滅。滅弧腔體(6)的內壁采用產氣材料，在高溫電弧作用下產生高壓氣體，能加速對電弧的沖擊和冷卻，促進電弧熄滅。輸電線路正常運行中，該裝置兩端的電位差等于線路相電壓，遠未達到該裝置的臨界擊穿電壓，裝置不會被擊穿且無電流通過，信號采集裝置感應不到雷電流從而也不會啟動氣體發(fā)生裝置；輸電線路發(fā)生雷擊時(直擊雷或者感應雷)，產生的過電壓波通過導線傳輸?shù)骄€路絕緣子串處，由于該裝置的閃絡電壓低于被保護絕緣子串的閃絡電壓而優(yōu)先擊穿，將雷電流泄入大地，降低過電壓的幅值，從而起到保護絕緣子串及線路和電氣設備的作用。同時，雷電流流過導體時，信號采集裝置感應雷電流并迅速自動啟動約束空間強氣流主動滅弧單元，瞬間產生高速噴射氣流。由于該氣流具有極高的速度，可以對電弧產生極大的沖擊，約束空間內的電弧被急劇冷卻的同時被拉長，從而不能維持至熄滅；同時，滅弧腔體的內壁采用產氣材料，在高溫電弧作用下產生高壓氣體，能加速對電弧的沖擊和冷卻，起到輔助滅弧的作用。圖2是本發(fā)明中氣體發(fā)生裝置啟動切換示意圖，3個信號采集裝置C3)分別連接至對應的3個氣體發(fā)生裝置G)，氣體發(fā)生裝置(4)在輸電線路發(fā)生雷擊時順序啟動，噴射氣體發(fā)生裝置(4)啟動后的高速噴射氣流沖擊斷開氣體發(fā)生裝置切換開關(11)，作為下一個噴射氣體發(fā)生裝置(4)啟動的必要條件。本發(fā)明相對于并聯(lián)間隙和線路避雷器有明顯的優(yōu)勢，在線路正常運行時無續(xù)流，發(fā)生雷擊過電壓時可以迅速啟動，“疏導”雷電流的同時可靠滅弧；且具有約束空間強氣流主動滅弧和滅弧腔體在高溫電弧作用下產生高壓氣體滅弧的雙重作用，從而使得電弧的持續(xù)時間極短，電極材料基本無燒蝕，能在輸電線路繼電保護動作之前將電弧熄滅，從而避免線路跳閘發(fā)生；所述裝置可以通過調整主放電間隙的距離以適應不同的電壓等級。固定支撐裝置可以適應不同類型的絕緣子串，氣體發(fā)生裝置采用順序啟動且容易更換，因而該裝置可以反復使用，達到一次安裝，多次收益的目的。極大地節(jié)約投資。并且該裝置產生的氣體對生物、環(huán)境沒有危害，符合環(huán)保要求。盡管已對本發(fā)明進行了描述，但上述描述只是為了說明的目的，本發(fā)明不限于上述結合附圖的具體描述，本領域普通技術人員具有對其進行不脫離本發(fā)明精神的各種改變的能力，而本發(fā)明的保護范圍由權利要求書限定。
權利要求
1.一種約束空間噴射氣流滅弧防雷間隙裝置，該裝置包括接地側電極固定裝置(1)、接地側電極( 、信號采集裝置( 、氣體發(fā)生裝置(4)、絕緣密封殼體( 、滅弧腔體(6)、憎水性裙邊(7)、主放電間隙(8)、導線側電極(9)、導線側電極固定裝置(10)及氣體發(fā)生裝置切換開關(11)，所述約束空間噴射氣流滅弧防雷間隙通過固定裝置并聯(lián)安裝于線路絕緣子串兩端，其特征在于用于連接導線并與導線形成可靠連接的導線側電極固定裝置(10)連接主放電間隙(8)的一端為導線側電極(9)，與接地體可靠連接的接地側電極固定裝置(1)，連接到主放電間隙⑶的另一端為接地側電極O)，信號采集裝置⑶串聯(lián)于接地側電極O)，三個氣體發(fā)生裝置(4)置于接地側電極( 非固定端附近的絕緣密封殼體(5)內，且絕緣密封殼體( 外側帶有憎水性裙邊(7)，氣體發(fā)生裝置(4)產生的高速噴射氣流縱向作用于滅弧腔體(6)內電弧。
2.根據(jù)權利要求1所述的約束空間噴射氣流滅弧防雷間隙裝置，其特征在于，三個信號采集裝置C3)分別連接至對應的三個氣體發(fā)生裝置，氣體發(fā)生裝置(4)在輸電線路發(fā)生雷擊時順序啟動，氣體發(fā)生裝置(4)啟動后的高速噴射氣流沖擊斷開氣體發(fā)生裝置切換開關(11)，作為下一個噴射氣體發(fā)生裝置(4)啟動的必要條件。
3.根據(jù)權利要求1所述的約束空間噴射氣流滅弧防雷間隙裝置，其特征在于，滅弧腔體(6)內壁采用的產氣材料在高溫電弧作用下產生高壓氣體，作用于電弧后從滅弧腔體(6)出口排出。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種防雷保護裝置，特別是一種用于各電壓等級輸電線路的約束空間噴射氣流滅弧防雷間隙裝置。該裝置并聯(lián)安裝于線路絕緣子串兩端，保護間隙之間的閃絡電壓小于被保護絕緣子串，從而在輸電線路遭受雷擊時優(yōu)先于被保護絕緣子串擊穿，擊穿放電時，約束空間內部的產氣材料被高溫電弧急劇加熱產生高壓氣體的同時，信號采集裝置自動采集信號并啟動噴射氣體發(fā)生裝置，瞬間產生高速氣流沿縱向對電弧造成沖擊、冷卻至熄滅。本發(fā)明結構簡單，安裝方便，其在線路發(fā)生雷擊時可快速將雷電流泄入大地的同時產生高速氣流熄滅工頻續(xù)流，從而有效地保護電力設備，提高供電可靠性。
文檔編號H01B17/46GK102592757SQ20111000371
公開日2012年7月18日 申請日期2011年1月10日 優(yōu)先權日2011年1月10日
發(fā)明者王嬿蕾, 王巨豐 申請人:王巨豐