一种组合防雷灭弧盘制造技术

本发明专利技术公开了一种组合防雷灭弧盘，属于架空线路防雷技术领域，包括灭弧盘体，所述灭弧盘体设置有若干个首尾相连的灭弧管，灭弧管由上至下以螺旋状分布，灭弧管的长度也由上至下逐级递增。本发明专利技术在灭弧盘上设置多个裙边，增大了绝缘子的电弧爬距，避免电弧沿面闪络；灭弧盘内灭弧管多重螺旋曲折结构能够完全管控电弧路径，实现对电弧闪络路径的强约束；灭弧盘具有灭弧功能，并且还设有并联间隙，达到双重灭弧的作用。

【技术实现步骤摘要】
一种组合防雷灭弧盘
本专利技术涉及低压系统防雷
，尤其涉及一种组合防雷灭弧盘。
技术介绍
在雷云聚集形成雷云与大地电位差时，总是在绝缘子处感应出极不均匀电场。研究表明，发生雷击时各绝缘子不同片数间的电场强度分布也很不均匀，表现为绝缘子串的两端绝缘子片的电场强度高、中间部位的电场强度低。由于首末两端绝缘子电场强度大，绝缘子中间部位电场强度低，雷击闪络电弧首先出现在绝缘子串的首末两端，然后从绝缘子串两端向中间部位发展。如今电力线路中广泛采用的避雷器与并联间隙主要是在雷击发生时进行干预，传统避雷器存在诸多缺点，例如：避雷器的散热时间约为一分钟，无法防护间隔时间为ms级的多重雷击；防雷效果低下，存在热击穿、硬短路风险等。并联间隙也存在诸多缺点，例如：(1)并联间隙安装需附加金具，安装固定具有一定难度；(2)并联间隙的绝缘配合按绝缘子串首尾两片绝缘子最高击穿电压设计，由于局部放电首先出现在首末端，导致并联间隙的绝缘配合比需要很低才行，这样会降低线路的绝缘水平，绝缘配合导致输电线路的绝缘强度下降，从而导致雷击跳闸率升高；(3)普通并联间隙电极多次被工频续流电弧灼烧，导致间隙越烧越短，最终失效。针对上述存在的问题，现提出一种组合防雷灭弧盘。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种组合防雷灭弧盘，解决
技术介绍
中所提到的技术问题。一种组合防雷灭弧盘，包括灭弧盘体，所述灭弧盘体设置有若干个首尾相连的灭弧管，灭弧管由上至下以螺旋状分布，灭弧管的长度也由上至下逐级递增。进一步地，所述灭弧管包括引弧电极、灭弧管壁和接闪电极，所述引弧电极设置在灭弧管壁的一端内，所述接闪电极密封设置在灭弧管壁的另一端。进一步地，所述灭弧管包括引弧电极、灭弧管壁和接闪电极，所述引弧电极设置在灭弧管壁的两端，所述接闪电极设置在灭弧管壁内部。进一步地，所述灭弧管通过设置接闪线相连，接闪线的一端与一个灭弧管的接闪电极连接，另一端与另一个灭弧管的引弧电极连接。进一步地，所述灭弧管通过设置接闪线相连，接闪线的一端与一个灭弧管前端的引弧电极连接，另一端与另一个灭弧管的引弧电极连接。进一步地，所述灭弧盘体上设置有裙边，所述裙边环绕固定在灭弧盘体的外侧。进一步地，所述灭弧盘体设置在绝缘子串的两端，上端的灭弧盘体上设置有上电极，下端的灭弧盘体上设置有下电极，所述上电极与下电极相对设置，且与绝缘子串平行设置。进一步地，所述灭弧管壁由高强度耐高温耐高压的非导电材料制成，引弧电极设置为导电金属环，并且导电金属环的外侧壁紧贴于灭弧管壁的内壁，接闪电极由导电材料制成。进一步地，所述高强度耐高温耐高压的非导电材料使用合金陶瓷、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。灭弧管的内径取值范围为2.5-10mm，应用灭弧管的输电线路电压等级越高，灭弧管内径适当越大。若干个单管反冲倾斜排布，首尾相连构成多管反冲，空间结构类似螺旋状，连接方式为：上一个反冲管的接闪组件与下一个反冲管的引弧组件相邻，从而构成多段多管反冲方式。灭弧盘内部由多个灭弧管道串接而成，灭弧管道可采用压缩管或反冲管。灭弧盘内灭弧管道由上至下以螺旋状分布，灭弧管的长度也由上至下逐级递增。在相邻两灭弧管之间留有气流喷口，在灭弧盘表面也设有气流喷口，两者是相通的，灭弧管内产生的气流从灭弧盘表面的喷口喷出。灭弧管的排布略呈倾斜，利于气流喷射吹断电弧。灭弧盘设计成两种不同的形状，第一种形状，灭弧盘形状类似于玻璃绝缘子片，其表面分布多个气流喷口。第二种形状，灭弧盘形状类似宝塔状，其表面分布多个气流喷口，并在每一层边缘都设有裙边，可以增加电弧爬距，避免电弧直接沿灭弧盘表面闪络。绝缘子串的首尾两端分别有用于固定的两个悬挂端，且悬挂端为金属材质。绝缘子串的首末两片绝缘子的局部场强高，容易优先闪络，悬挂端与灭弧盘电气相连，闪络电弧在绝缘子两端产生后经金属悬挂端再进入灭弧盘内。在两相邻灭弧盘间设置上下电极，与空气共同形成一个并联间隙。上下电极分别与灭弧盘内最后一个灭弧管相连，电弧在灭弧盘内首先对电弧能量进行削减，未熄灭的电弧在并联间隙处发生闪络，能够避免绝缘子闪络。进一步说明，不同电压等级上的绝缘子长度不同，可根据实际情况，在绝缘子上安装数量不等的灭弧盘，以便达到更好的灭弧效果。进一步说明，反冲管灭弧原理：入口电弧快速进入反冲管，冲向引弧电极并发生弹性碰撞，使电弧方向发生180°转化，形成出口电弧并离开反冲管，电弧从喷口喷出；电弧在反冲管内被强制约束后空气温度迅速升高，冲击气流从喷口喷出对电弧截断，同时阻碍入口电弧的进入，在反冲管入口处形成电弧大尺度断口，破坏电弧连续性，加速电弧熄灭。进一步说明，压缩管灭弧原理：冲击电弧进入压缩管前半段(从入口到引弧电极段)后被压缩管强烈压缩、折弯，在管内产生极高的轴压力梯度，电弧由内向外从入口处喷出。剩余电弧经引弧电极后进入到压缩管后半段(从引弧电极到出口段)，压缩管对电弧的挤压拉伸使电弧速度加快，加速电弧冲向压缩管出口端，使电弧更加容易被吹灭且不复燃。本专利技术的基本原理：1.电弧等离子体发生弹性形变。电弧等离子体在进入反冲管入口时，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，反冲管内敛性温度会升高。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。本专利技术采用了上述技术方案，本专利技术具有以下技术效果：(1)本专利技术在灭弧盘上设置多个裙边，增大了绝缘子的电弧爬距，避免电弧沿面闪络；(2)灭弧盘内灭弧管多重螺旋曲折结构能够完全管控电弧路径，实现对电弧闪络路径的强约束；(3)灭弧盘具有灭弧功能，并且还设有并联间隙，达到双重灭弧的作用；(4)灭弧盘可通过组合方式与绝缘子构成一个整体，结构简单，安装方便。附图说明图1是本专利技术第一种反冲管螺旋结构示意图。图2是本专利技术第一种反冲管电弧传输原理图。图3是本专利技术第二种反冲管螺旋结构示意图。图4是本专利技术第二种反冲管电弧传输原理图。图5是本专利技术灭弧盘第一种结构示意图。图6是本专利技术灭弧盘第二种结构示意图。图7是本专利技术灭弧盘安装结构示意图。图8是本专利技术反冲管剖面图。图9是本专利技术反冲管原理图。图10是本专利技术反冲流程图。图11是本专利技术绝缘子串的电场强度分布图。附图说明：1-灭弧管；2-喷口；3-接闪线；4-裙边；5-灭弧盘体；6-悬挂端杆；7-下电极；8-上电极；9-引弧电极；10-灭弧管壁；11-接闪电极本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种组合防雷灭弧盘，其特征在于：包括灭弧盘体(5)，所述灭弧盘体(5)设置有若干个首尾相连的灭弧管(1)，灭弧管(1)由上至下以螺旋状分布，灭弧管(1)的长度也由上至下逐级递增。/n

【技术特征摘要】
20190620 CN 20191053729101.一种组合防雷灭弧盘，其特征在于：包括灭弧盘体(5)，所述灭弧盘体(5)设置有若干个首尾相连的灭弧管(1)，灭弧管(1)由上至下以螺旋状分布，灭弧管(1)的长度也由上至下逐级递增。


2.根据权利要求1所述的一种组合防雷灭弧盘，其特征在于：所述灭弧管(1)包括引弧电极(9)、灭弧管壁(10)和接闪电极(11)，所述引弧电极(1)设置在灭弧管壁(10)的一端内，所述接闪电极(11)密封设置在灭弧管壁(10)的另一端。


3.根据权利要求1所述的一种组合防雷灭弧盘，其特征在于：所述灭弧管(1)包括引弧电极(9)、灭弧管壁(10)和接闪电极(11)，所述引弧电极(1)设置在灭弧管壁(10)的两端，所述接闪电极(11)设置在灭弧管壁(10)内部。


4.根据权利要求2所述的一种组合防雷灭弧盘，其特征在于：所述灭弧管(1)通过设置接闪线(3)相连，接闪线(3)的一端与一个灭弧管(1)的接闪电极(11)连接，另一端与另一个灭弧管(1)的引弧电极(1)连接。


5.根据权利要求3所述的一种组合防雷灭弧盘，其特征在于：所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王嬿蕾，张奇星，段小嬿，彭斐，杨倩颖，张清河，王巨丰，骆耀敬，黄萍，王国锋，徐宇恒，庞智毅，金星，李心如，
申请(专利权)人：南宁超伏电气科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45