多级间隙串联的防雷装置制造方法及图纸

技术编号:19011142 阅读:43 留言:0更新日期:2018-09-22 10:40
公开了一种多级间隙串联的防雷装置,多级间隙串联的防雷装置包括高压进线端、接地端、金属氧化物避雷器(MOA)、N个分压电容、N个串联分压电感、N‑1个回路分压电感以及N个等间距放电间隙。由于其中采用多级间隙串联结构,使防雷装置能耐受较高的工频电压且可以使该防雷装置工频电压下的击穿电压值远大于雷电冲击电压下的击穿电压值,在多级串联间隙击穿后避雷器才开始起作用,且金属氧化物避雷器(MOA)具有无工频续流的特点。综上该防雷装置不仅具有工频电压下的击穿电压值远大于雷电冲击电压下的击穿电压值的特性还具有工作可靠性高、无工频续流及使用寿命较长的特点。

【技术实现步骤摘要】
多级间隙串联的防雷装置
本专利技术涉及一种电力设备
,特别是一种多级间隙串联的防雷装置。
技术介绍
在交流电力系统中,防雷保护主要采用避雷器进行防雷保护。随着输电线路的增加,因雷击引起的线路跳闸事故日益增多,因此为减少线路跳闸率,在保证保护性能的前提下,对避雷器本身的长期运行可靠性提出了更高的要求。目前主要用于线路防雷的避雷器有无间隙金属氧化物避雷器和单一空气间隙串联金属氧化物避雷器两种结构。对于无间隙金属氧化物避雷器,其长期在较高工频过电压下工作,易因通流容量有限而容易发生损坏或爆炸;而对于单一空气间隙串联金属氧化物避雷器,虽然有单间隙的隔离,避雷器本体只有在雷击时作用,延长了避雷器的使用寿命,但是单一空气间隙的放电分散性较大,无法保证避雷器工作的可靠性。且对于上述目前两种防雷保护方式,它们在雷电冲击电压下的击穿电压值都要大于其在工频电压下的击穿电压值,即在防雷装置动作前,交流系统需要耐受更高的雷电冲击电压峰值,这对交流系统正常工作是不利的,为了更好地保护交流系统正常工作,防雷装置应能在较低的雷电压下就能动作保护交流系统。因此,亟需设计一种新型防雷装置,不仅要具有工频电压下的击穿电压值远大于雷电冲击电压下的击穿电压值的特性还要具有工作可靠性高、无工频续流及使用寿命较长的特点。在
技术介绍
部分中公开的上述信息仅仅用于增强对本专利技术背景的理解,因此可能包含不构成在本国中本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点,提出了一种多级间隙串联的防雷装置,该防雷装置能耐受较高的工频电压,不仅具有工频电压下的击穿电压值远大于雷电冲击电压下的击穿电压值的特性还具有工作可靠性高、无工频续流及使用寿命较长的特点。本专利技术的目的是通过以下技术方案予以实现。一种多级间隙串联的防雷装置包括高压进线端、接地端、金属氧化物避雷器和N级放电间隙回路,所述N级放电间隙回路包括依次串联的第一级放电间隙回路至第N级放电间隙回路,其中,第一级放电间隙回路包括:第一串联分压电感,其一端连接在所述接地端与金属氧化物避雷器之间,其另一端连接第一分压电容的一端,第一分压电容,其另一端连接第一回路分压电感的一端,第一回路分压电感,其另一端连接第一放电间隙的一端,第一放电间隙,其另一端连接金属氧化物避雷器,第i级放电间隙回路包括:第i串联分压电感,其一端连接第i分压电容的一端,其另一端连接第i-1分压电容的一端,第i分压电容,其另一端连接第i回路分压电感的一端,第i回路分压电感,其另一端连接第i放电间隙的一端,第i放电间隙,其另一端连接第i-1放电间隙和第i-1回路分压电感之间,其中,2≤i≤N-1,第N级放电间隙回路包括:第N串联分压电感,其一端连接第N分压电容的一端,其另一端连接第N-1分压电容的一端,第N分压电容,其另一端连接高压进线端,第N放电间隙,其一端连接高压进线端和第N分压电容之间,另一端连接第N-1放电间隙和第N-1回路分压电感之间,第N-1回路分压电感,其一端连接第N放电间隙,另一端连接第N串联分压电感。在所述的多级间隙串联的防雷装置中,第N级串联分压电感为mH量级,其余N-1个串联分压电感为uH量级,第N级串联分压电感的电感值大于第i个串联分压电感的电感值,其中,1≤i≤N-1。在所述的多级间隙串联的防雷装置中,第i个串联分压电感相同且电感值均为uH量级,其中,1≤i≤N-1。在所述的多级间隙串联的防雷装置中,第i个回路分压电感的值为mH量级,其中,1≤i≤N-1。在所述的多级间隙串联的防雷装置中,第N级串联分压电感和第i个回路分压电感的值相同且均为mH量级,其中,1≤i≤N-1。在所述的多级间隙串联的防雷装置中,N个分压电容的值相同且为nF量级。在所述的多级间隙串联的防雷装置中,第i放电间隙均为等间距放电间隙。在所述的多级间隙串联的防雷装置中,所述N级放电间隙回路包括依次串联的第一级放电间隙回路至第三级放电间隙回路。在所述的多级间隙串联的防雷装置中,第一分压电容C1、第二分压电容C2、第三分压电容C3均相同,第三级串联分压电感L3和第一回路分压电感L1′及第二回路分压电感L2′的电感值相同,第一串联分压电感L1及第二串联分压电感L2的电感值相同。在所述的多级间隙串联的防雷装置中,所述N级放电间隙回路包括依次串联的第一级放电间隙回路至第四级放电间隙回路,第一分压电容C1、第二分压电容C2、第三分压电容C3和第四分压电容C4均相同,第四级串联分压电感L4、第一回路分压电感L1′、第二回路分压电感L2′及第三回路分压电感L3′的电感值均相同,第一串联分压电感L1、第二串联分压电感L2及第三串联分压电感L3的电感值相同。本专利技术具有以下有益效果:本专利技术所述的多级间隙串联的防雷装置在具体操作时,该多级间隙串联的防雷装置在工频交流高电压下不作用,由于电压频率低,各级间隙电压由等值分压电容均匀分配,各级间隙不击穿;当工频电力系统发生雷击时,雷电压作用于高压进线端,雷电压属于高频电压,此时各级间隙电压分配由相应各级的分压电感决定,由于第N级串联分压电感值远大于其余N-1个串联分压电感值,雷电压绝大部分加在第N级放电间隙上,第N级放电间隙优先击穿;在第N级放电间隙击穿之后,第N-1级回路分压电感开始起作用,串入整个放电间隙回路中,雷电压又重新分配,此时雷电压绝大部分加在第N-1级放电间隙上,第N-1级放电间隙击穿,并以此类推,在第N级放电间隙击穿后,其余各级放电间隙依次击穿,多级串联间隙击穿后,避雷器开始起作用,避免了避雷器长时间工作于工频电压下,延长了避雷器的使用寿命。由上述多级串联间隙的击穿过程知,雷电压从第N级回路间隙依次传递到第一级回路间隙,相当于把多级间隙从第N级至第一级间隙依次击穿,这里多级间隙串联防雷装置的雷电冲击下的击穿电压值与回路级数N无关,只要雷电冲击电压能分别保证单一回路间隙全部击穿,就能保证防雷装置中的多级串联间隙在该雷电压下全部击穿。而多级间隙串联防雷装置在工频电压下的击穿电压值与回路级数N有关,约为单个间隙在工频电压下击穿电压值的N倍,则合理设置回路级数和选择间隙与避雷器的参数,就可以使该防雷装置具有工频电压下的击穿电压值远大于雷电冲击电压下的击穿电压值的特性。由于该特性的作用,可使防雷装置获得良好的防雷保护特性,即在雷电冲击电压略高于交流工作电压峰值时就能使多级串联间隙全部击穿,多级串联间隙击穿后避雷器才开始起作用,并将雷电冲击电压限制在交流系统能耐受的安全电压范围内。综合上述结构特性,该防雷装置能耐受较高的工频电压,不仅具有工频电压下的击穿电压值远大于雷电冲击电压下的击穿电压值的特性还具有工作可靠性高、无工频续流及使用寿命较长的特点。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述,为了能够使得本专利技术的技术手段更加清楚明白,达到本领域技术人员可依照说明书的内容予以实施的程度,并且为了能够让本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,下面以本专利技术的具体实施方式进行举例说明。附图说明通过阅读下文优选的具体实施方式中的详细描述,本专利技术各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。说明书附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本专利技术的限制。显而易见地,下面描述本文档来自技高网...
多级间隙串联的防雷装置

【技术保护点】
1.一种多级间隙串联的防雷装置,其特征在于,多级间隙串联的防雷装置包括高压进线端(HV)、接地端(GND)、金属氧化物避雷器(MOA)和N级放电间隙回路,所述N级放电间隙回路包括依次串联的第一级放电间隙回路至第N级放电间隙回路,其中,第一级放电间隙回路包括:第一串联分压电感(L1),其一端连接在所述接地端(GND)与金属氧化物避雷器(MOA)之间,其另一端连接第一分压电容(C1)的一端,第一分压电容(C1),其另一端连接第一回路分压电感(L1′)的一端,第一回路分压电感(L1′),其另一端连接第一放电间隙(G1)的一端,第一放电间隙(G1),其另一端连接金属氧化物避雷器(MOA),第i级放电间隙回路包括:第i串联分压电感(Li),其一端连接第i分压电容(Ci)的一端,其另一端连接第i‑1分压电容(Ci‑1)的一端,第i分压电容(Ci),其另一端连接第i回路分压电感(Li′)的一端,第i回路分压电感(Li′),其另一端连接第i放电间隙(Gi)的一端,第i放电间隙(Gi),其另一端连接第i‑1放电间隙(Gi‑1)和第i‑1回路分压电感(Li‑1′)之间,其中,2≤i≤N‑1,第N级放电间隙回路包括:第N串联分压电感(LN),其一端连接第N分压电容(CN)的一端,其另一端连接第N‑1分压电容(CN‑1)的一端,第N分压电容(CN),其另一端连接高压进线端(HV),第N放电间隙(GN),其一端连接高压进线端(HV)和第N分压电容(CN)之间,另一端连接第N‑1放电间隙(GN‑1)和第N‑1回路分压电感(LN‑1′)之间,第N‑1回路分压电感(LN‑1′),其一端连接第N放电间隙(GN),另一端连接第N串联分压电感(LN)。...

【技术特征摘要】
1.一种多级间隙串联的防雷装置,其特征在于,多级间隙串联的防雷装置包括高压进线端(HV)、接地端(GND)、金属氧化物避雷器(MOA)和N级放电间隙回路,所述N级放电间隙回路包括依次串联的第一级放电间隙回路至第N级放电间隙回路,其中,第一级放电间隙回路包括:第一串联分压电感(L1),其一端连接在所述接地端(GND)与金属氧化物避雷器(MOA)之间,其另一端连接第一分压电容(C1)的一端,第一分压电容(C1),其另一端连接第一回路分压电感(L1′)的一端,第一回路分压电感(L1′),其另一端连接第一放电间隙(G1)的一端,第一放电间隙(G1),其另一端连接金属氧化物避雷器(MOA),第i级放电间隙回路包括:第i串联分压电感(Li),其一端连接第i分压电容(Ci)的一端,其另一端连接第i-1分压电容(Ci-1)的一端,第i分压电容(Ci),其另一端连接第i回路分压电感(Li′)的一端,第i回路分压电感(Li′),其另一端连接第i放电间隙(Gi)的一端,第i放电间隙(Gi),其另一端连接第i-1放电间隙(Gi-1)和第i-1回路分压电感(Li-1′)之间,其中,2≤i≤N-1,第N级放电间隙回路包括:第N串联分压电感(LN),其一端连接第N分压电容(CN)的一端,其另一端连接第N-1分压电容(CN-1)的一端,第N分压电容(CN),其另一端连接高压进线端(HV),第N放电间隙(GN),其一端连接高压进线端(HV)和第N分压电容(CN)之间,另一端连接第N-1放电间隙(GN-1)和第N-1回路分压电感(LN-1′)之间,第N-1回路分压电感(LN-1′),其一端连接第N放电间隙(GN),另一端连接第N串联分压电感(LN)。2.根据权利要求1所述的多级间隙串联的防雷装置,其特征在于:优选的,第N级串联分压电感(LN)为mH量级,其余N-1个串...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨兰均刘思炎李博睿郭海山
申请(专利权)人:西安交通大学
类型:发明
国别省市:陕西,61

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