一种冲击电弧反冲能量实现建弧抑制的绝缘子制造技术

本实用新型专利技术公开了一种冲击电弧反冲能量实现建弧抑制的绝缘子，属于防雷灭弧技术领域，由一个或者一个以上的内部中空、一端开口、另一端封闭的半封闭管件组成，半封闭管件的开口端与另一个半封闭管件的封闭口端连接。本实用新型专利技术可以提升防雷装置安全能力，因为它是通过阻断电弧注入实现的；新型绝缘子比现有的绝缘子多了建弧抑制功能，降低了电力系统发生短路的概率，在各种自然界扰动之前，所有闪络点都能有效的终止，防雷的性价比提高；本申请的绝缘子维护成本低、效率高。

A kind of insulator for arc suppression by impact arc recoil energy

【技术实现步骤摘要】
一种冲击电弧反冲能量实现建弧抑制的绝缘子
本技术涉及防雷灭弧
，尤其涉及一种冲击电弧反冲能量实现建弧抑制的绝缘子。
技术介绍
绝缘子是一种最常用、使用量最大、分布最广的绝缘设备，是输电线路的重要组成部分，是唯一的电气绝缘件和重要的结构支撑件，绝缘子性能及其配置的合理性直接影响线路的安全稳定运行。绝缘子是为了增加爬电距离的，通常由玻璃或陶瓷制成。绝缘子不应该由于环境和电负荷条件发生变化导致的各种机电应力而失效，否则绝缘子就不会产生重大的作用，就会损害整条线路的使用和运行寿命。绝缘子的主要功能是实现电气绝缘和机械固定，为此规定有各种电气和机械性能的要求。绝缘子大多处于人员稀少的地区，定位困难、维护不便，严重影响输电线路的耐雷水平，严重情况使得绝缘子发生闪络，发生单相短路故障造成跳闸事故。现有绝缘子主要通过使用绝缘材料来实现杆塔与输电线路之间的电气绝缘，不具有建弧抑制能力。当输电线路受到雷击时，绝缘子极易发生闪络，导致停电事故的发生，长时间停电对国民经济有巨大影响。针对这些问题，提出一种利用冲击电弧反冲能量实现建弧抑制的绝缘子。
技术实现思路
本技术的目的在于针对现有技术中存在的不足，提出了一种利用冲击电弧反冲能量实现建弧抑制的绝缘子。本技术提出了一种全新的建弧抑制绝缘子，可以应用于输电线路，有效弥补了现有绝缘子的不足。一种冲击电弧反冲能量实现建弧抑制的绝缘子，由一个或者一个以上的内部中空、一端开口、另一端封闭的半封闭管件组成，半封闭管件的开口端与另一个半封闭管件的封闭口端连接。进一步地，所述半封闭管件包括反冲组件和接闪组件，所述接闪组件设置在反冲组件的一端封闭设置。进一步地，所述反冲组件包括反冲组件壁和若干个圆形的爬弧边，若干个圆形的爬弧边固定设置在反冲组件壁的外侧。进一步地，所述反冲组件壁由高强度耐高温耐高压的非导电材料制成，高强度耐高温耐高压的非导电材料采用合金陶瓷、稀土陶瓷、石墨烯-陶瓷复合材料、有机陶瓷、合成硅橡胶、有机绝缘材料、合金玻璃、稀土玻璃、石墨烯玻璃、有机玻璃中的任意一种。进一步地，所述若干个圆形的爬弧边的半径均不同，等间距设置在反冲组件壁的外侧。进一步地，所述爬弧边内部设置有若干个反冲喷管道，所述若干个反冲喷管道与半封闭管件的内部中空管道连通，反冲喷管道的外侧设置有电弧喷孔，电弧从电弧喷孔喷出。进一步地，所述绝缘子两端分别设置有绝缘子端部金属杆，所述绝缘子端部金属杆设置有引弧环，所述引弧环上设置有导弧线，所述导弧线把引弧环与爬弧边连接或者把相邻的两个爬弧边连接，所述接闪组件设置为锥形结构，且接闪组件使用导电材料制成，导弧线与爬弧边的上端连接处设置有电弧入口，导弧线与爬弧边的下端连接处设置有电弧出口。进一步地，所述接闪组件底部的反冲组件上设置有反冲组件口，所述反冲组件口的数量为2-6个，反冲组件口倾斜设置，倾斜角度为10-75°。进一步地，所述反冲组件内部空心结构的半径从上到下逐渐变小。本技术绝缘子内部由多个反冲组件串联而成，所述的反冲组件为内部中空、一端开口、另一端封闭的半封闭管件。反冲组件封闭端使用的是圆锥体结构的接闪组件，是利用导电材料制成的。第二级及之后的反冲组件均设有倾斜的侧面反冲组件口，反冲气体由此喷出。绝缘子及反冲组件壁由高强度耐高温耐高压的非导电材料制成，绝缘子最外部是裙边，可以增加爬电距离。当电弧进入建弧抑制绝缘子时，首先进入第一级反冲组件，进入到反冲组件内部的电弧称为入口电弧(电弧方向为正方向)，入口电弧的弧柱直径因为受到反冲组件中管壁限制和狭管灌注作用，导致整个电弧导电横截面积变小、电弧密度增大、电弧中心温度升高、速度增大，反冲组件内压强急剧上升；入口电弧快速进入反冲组件，径向变细且产生轴向力更大的弹力，冲向圆锥体接闪组件并发生弹性碰撞，使电弧方向发生180°转化，形成出口电弧(电弧方向为负方向)，并离开反冲组件。电弧在经过绝缘子第一级反冲组件后能量已经大大削减，剩余电弧通过金属材质的接闪组件进入第二级反冲组件，第二级反冲组件对剩余电弧的作用同上一级反冲组件，产生的反冲气体从侧面反冲组件口喷出，电弧能量进一步削减。之后的灭弧过程均如上述无异，直至电弧被完全熄灭。建弧抑制绝缘子的安装与现有绝缘子的安装方法类似，第一级通过两根导电的钢线与输电线相连，最后一级通过金具与杆塔横担相连。进一步说明，每一级反冲组件的侧面反冲组件口有四个，位于反冲组件壁并呈“十”字形中心对称排布。本技术的技术原理：本技术中的管状反冲组件之前都有一个狭管灌注通道，这是电弧进入装置的唯一通道。灌注过程中产生多样的物理变化。1.电弧发生弹性形变。电弧在进入反冲组件入口时，首先物理形状发生改变，由粗电弧变成了极细的电弧，径向压力转成轴向压力，由于狭管反冲效应，在电弧反冲时喷出速度会加快。2.电弧温升效应加剧。电弧变细后，电弧横截面积减小，根据公式电弧电阻会大幅度上升。由于雷电弧在实际经验工作中常作为恒流源，根据公式W＝∫I2×RΔt可知，尽管冲击时时间仅有几微秒，但整体能量会增强，反冲组件内敛性温度会升高。3.压爆效应急剧增加。当温度的逐步升高使得电弧积累性的增加，又进一步加剧了压爆效应，使电弧喷射力度更大。绝缘子的灭弧过程如下步骤：步骤1：电弧从绝缘子的一端进入反冲组件内，进入到反冲组件内部的电弧称为入口电弧，假设入口电弧方向为正方向，入口电弧的弧柱直径因受到反冲组件管壁限制和狭管灌注作用，反冲组件内压强上升，反冲组件的径向变细使入口电弧产生轴向弹力，冲击到接闪组件上并发生弹性碰撞，入口电弧一部分的方向发生180°转化，形成出口电弧，出口电弧为负方向，并离开反冲组件，且在反冲组件入口处与后来的入口电弧形成对冲抵消；步骤2：入口电弧另一部分经过接闪组件进入到下一个反冲组件；步骤3：重复按照步骤1-步骤2的过程进行电弧反冲和对冲直到电弧熄灭。灭弧过程：在管状反冲组件的其中一个端口被电极堵住密封，另一端完全开通，使管状反冲组件构成半封闭管件。发生雷击电弧闪络、电弧进入反冲组件入口时，首先物理形状发生改变，由粗电弧变成了极细的电弧，径向压力转成轴向压力；进入到管状反冲组件内部的电弧称为入口电弧(电弧方向为正方向)，入口电弧的弧柱直径因为受到反冲组件中管壁限制和狭管灌注作用，导致整个电弧导电横截面积变小、电弧密度增大、电弧中心温度升高、速度增大，反冲组件内压强急剧上升；入口电弧快速进入反冲组件，径向变细且产生轴向力更大的弹力，冲向接闪组件并发生弹性碰撞，使电弧方向发生180°转化，形成出口电弧(电弧方向为负方向)，出口路径是从反冲组件内部的灌注细管的入口冲出，并离开反冲组件。在反冲组件中，运动方向相反的入口电弧和出口电弧形成的压强叠加、温度叠加和密度叠加效应，使反冲组件内的压强极速倍增；最终，外电弧和反冲组件内的电弧形成内外压强差、温度差、密度差、速度差，使内电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冲击电弧反冲能量实现建弧抑制的绝缘子，其特征在于，由一个或者一个以上的内部中空、一端开口、另一端封闭的半封闭管件组成，半封闭管件的开口端与另一个半封闭管件的封闭口端连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种冲击电弧反冲能量实现建弧抑制的绝缘子，其特征在于，由一个或者一个以上的内部中空、一端开口、另一端封闭的半封闭管件组成，半封闭管件的开口端与另一个半封闭管件的封闭口端连接。


2.根据权利要求1所述的一种冲击电弧反冲能量实现建弧抑制的绝缘子，其特征在于：所述半封闭管件包括反冲组件(1)和接闪组件(2)，所述接闪组件(2)设置在反冲组件(1)的一端封闭设置。


3.根据权利要求2所述的一种冲击电弧反冲能量实现建弧抑制的绝缘子，其特征在于：所述反冲组件(1)包括反冲组件壁(3)和若干个圆形的爬弧边(4)，若干个圆形的爬弧边(4)固定设置在反冲组件壁(3)的外侧。


4.根据权利要求3所述的一种冲击电弧反冲能量实现建弧抑制的绝缘子，其特征在于：所述反冲组件壁(3)由高强度耐高温耐高压的非导电材料制成，高强度耐高温耐高压的非导电材料采用合金陶瓷、稀土陶瓷、石墨烯-陶瓷复合材料、有机陶瓷、合成硅橡胶、有机绝缘材料、合金玻璃、稀土玻璃、石墨烯玻璃、有机玻璃中的任意一种。


5.根据权利要求3所述的一种冲击电弧反冲能量实现建弧抑制的绝缘子，其特征在于：所述若干个圆形的爬弧边(4)的半径均不同，等间距设置在反冲组件壁(3)的外侧。


6.根据权利要求5所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王巨丰，王锟，王嬿蕾，王国锋，张奇星，吴敏，骆耀敬，徐宇恒，张清河，唐佳雄，庞智毅，李心如，杨倩颖，彭斐，段小嬿，
申请(专利权)人：段小嬿，
类型：新型
国别省市：广西;45