[發(fā)明專利]氣體滅弧裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010181340.0
• 申請日: 2010-05-25
• 公開（公告）號: CN102263376A
• 公開（公告）日: 2011-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王巨豐
• 申請（專利權(quán)）人: 王巨豐
• 主分類號: H01T1/08
• 分類號: H01T1/08
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明設(shè)計一種輸電線路防雷裝置，特別是一種適用于各電壓等級輸電線路的氣體滅弧裝置。

背景技術(shù)

為了避免因直擊雷或因感應(yīng)雷而引起閃絡(luò)導(dǎo)致輸電線路絕緣損壞，目前電力生產(chǎn)部門一般采用加裝防雷保護間隙或者各種避雷器來保護電力設(shè)備。隨著“智能電網(wǎng)”概念的提出，輸電線路可靠性研究日漸緊迫，線路防雷應(yīng)受重視。

目前各種輸電線路防雷手段有：

1架空避雷線

在空曠地區(qū)，同桿架設(shè)架空避雷線以對付配電架空絕緣導(dǎo)線線路感應(yīng)過電壓，這是一種投資大的傳統(tǒng)方法。但是，由于配電線路設(shè)計的絕緣水平較低，雷擊架空避雷線后非常容易造成反擊閃絡(luò)，仍然會引發(fā)工頻續(xù)流熔斷絕緣導(dǎo)線。故該方法目前較少采用。

2保護間隙

當(dāng)電力設(shè)備遭受雷電過電壓沖擊時，保護間隙首先因過電壓被擊穿，將大量雷電流泄入大地，大幅降低電力設(shè)備過電壓幅值，從而起到保護電力設(shè)備的作用，其不足之處在于：保護間隙沒有滅弧能力，不能切斷短路引起的工頻續(xù)流，對于相間短路會引起斷路器跳閘；對于無滅弧能力的間隙，電弧持續(xù)燒蝕間隙電極可導(dǎo)致間隙兩電極間距離永久性變長，絕緣配合失效，間隙失去保護作用，電力生產(chǎn)部門必須人工更換間隙，在多雷強雷地區(qū)工作量巨大。

3氧化鋅避雷器

近年來，人們利用氧化鋅避雷器非線性電阻特性和快速阻斷工頻續(xù)流的特性，廣泛應(yīng)用于線路以限制雷電過電壓，其保護范圍有限，基本上只能夠保護本桿塔設(shè)備。日本、美國、加拿大等國家投入巨資對線路進行改造，在每基桿塔上安裝三相氧化鋅避雷器后，雷擊斷線率由原來的93.3％降低到2.7％，基本沒有再發(fā)生雷擊斷線事故。但采用該種方法，會大量使用避雷器，當(dāng)避雷器質(zhì)量較差的時候，有可能會在運行中造成較多的線路事故，影響安全運行。并且桿塔設(shè)備不易檢測，養(yǎng)護成本高昂。

4排氣式避雷器(管式避雷器)

該方法采用封閉空間滅弧方式，在封閉空間內(nèi)依靠短路電弧灼燒產(chǎn)氣材料產(chǎn)生的氣體吹滅電弧，屬于被動式滅弧，滅弧速度慢導(dǎo)致雷擊跳閘率增加，滅弧電流范圍受到產(chǎn)氣材料限制，設(shè)備失效后無明顯標(biāo)識，無法及時發(fā)現(xiàn)和更換，導(dǎo)致其適用范圍存在很大局限性。

5增長閃絡(luò)路徑

通過增長閃絡(luò)路徑，降低工頻建弧率，是防止架空絕緣導(dǎo)線線路雷擊斷線事故的另一思路。俄羅斯國家電力公司首先提出長閃絡(luò)招弧角保護方式。在橫擔(dān)上安裝一U型絕緣閃絡(luò)路徑，使U型頭部與絕緣導(dǎo)線之間的沖擊放電電壓比絕緣子放電電壓低。當(dāng)雷電過電壓時，該招弧角先于絕緣子擊穿閃絡(luò)，并沿絕緣閃絡(luò)路徑發(fā)展。設(shè)計該絕緣路徑足夠長，就可以阻止工頻續(xù)流建弧，切斷工頻續(xù)流，但這種方法也不成熟，沒有推廣使用。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有防雷手段中，普通防雷間隙與普通線路避雷器使用壽命短、檢修和更換頻繁、運行成本高等缺點，本發(fā)明提供滅弧氣體發(fā)生器。在普通間隙產(chǎn)生電弧之后，觸發(fā)此氣體發(fā)生器，該裝置在2ms內(nèi)動作并產(chǎn)生大量氣體形成沖擊氣流作用在間隙電弧上可以有效熄滅間隙工頻電弧，切斷電弧通道的能量供給。同時氣流對電弧還有拉伸，冷卻，擴散作用，有利于電弧熄滅，達到快速消除雷擊接地故障的目的。本發(fā)明提供了一種防雷新思路，為加快建設(shè)智能配電網(wǎng)提供動力。

發(fā)明技術(shù)方案

本發(fā)明目的是通過如下措施來達到：

本發(fā)明包括五大部分：①接地間隙，②高壓間隙，③雷電信號檢測器，④信號傳輸回路，⑤滅弧氣丸外殼，⑥滅弧氣丸。

本發(fā)明由接地間隙，高壓間隙，雷電信號檢測器，信號傳輸回路，滅弧氣丸外殼，滅弧氣丸等部件組成。本發(fā)明安裝在絕緣子兩側(cè)，接地間隙和高壓間隙與普通保護間隙無異通過合適的金屬連接體固定在絕緣子兩端的金具上。并在絕緣子之間形成一個空氣間隙，間隙距離通過絕緣配合，保證當(dāng)輸電線路發(fā)生雷擊過電壓時，間隙優(yōu)先于絕緣子擊穿，達到保護線路絕緣子，防止絕緣子表面閃絡(luò)的目的。

雷電信號檢測器由帶鐵心線圈組成，用于檢測雷電流信號，并可以在短時間(2ms)之內(nèi)發(fā)出脈沖信號。雷電信號檢測器環(huán)繞在主回路周圍，當(dāng)雷電流流經(jīng)主回路之時，其產(chǎn)生的環(huán)形磁場能夠被雷電信號檢測器捕捉，并由此產(chǎn)生一個觸發(fā)脈沖信號。

滅弧氣丸封裝于滅弧氣丸彈殼中，滅弧氣丸的金屬觸發(fā)片與滅弧氣丸外殼的金屬電極片相連接，滅弧氣丸外殼的金屬電極片通過信號傳輸回路和雷電信號檢測器的輸出端相連接，由此雷電信號檢測器的觸發(fā)脈沖信號就可以通過信號傳輸回路傳輸給滅弧氣丸。

滅弧氣丸接受到觸發(fā)脈沖信號之后，迅速動作產(chǎn)生大量氣流進行吹弧，在高速氣流作用下達到滅弧目的。