[發(fā)明專利]基于庫倫力引弧的防雷間隙絕緣配合方法的裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310276758.3
• 申請日: 2013-07-03
• 公開（公告）號: CN103337315A
• 公開（公告）日: 2013-10-02
• 發(fā)明（設計）人: 王巨豐;王嬿蕾;李世民;閆仁寶;吳焰龍;郭偉;吳國強;劉其良;劉津連
• 申請（專利權）人: 王巨豐;王嬿蕾
• 主分類號: H01B17/46
• 分類號: H01B17/46;H01B17/48;H01T4/10
• 代理公司: 廣西南寧匯博專利代理有限公司 45114
• 代理人: 鄧曉安

技術領域

本發(fā)明涉及了輸電線路防雷保護間隙裝置，具體涉及了一種基于庫倫力引弧的防雷間隙絕緣配合方法的裝置。

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(wǎng)安全的重要因素之一。輸電線路發(fā)生雷擊，導致線路絕緣子閃絡，隨之而起的工頻續(xù)流損壞絕緣子串及金具，導致絕緣子串燒毀及燒斷導線事故。傳統(tǒng)的“堵塞型”防雷保護方式，改造桿塔接地電阻、架設耦合地線及避雷線、安裝線路避雷器等，由于其局限性，只能解決50%的雷擊事故。近年，為了進一步提高輸電線路供電的可靠性，電力部門采用在輸電線路加裝并聯(lián)保護間隙來防止雷擊事故。然而實際運行中，并聯(lián)保護間隙具有明顯的缺陷如下：

首先，并聯(lián)保護間隙安裝在絕緣子串兩端，是通過縮短絕緣子串爬電距離的方法起到雷擊時優(yōu)先絕緣子串擊穿的作用。絕緣子串爬電距離被短接，不僅導致電力系統(tǒng)輸電線路整體耐雷水平下降使雷擊跳閘率增加，同時導致電力系統(tǒng)正常運行時的工頻絕緣水平下降，無形之間提高了并聯(lián)保護間隙在暫時過電壓及操作過電壓下誤擊穿概率。

其次，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。

針對普通并聯(lián)間隙不具備滅弧能力的缺陷，發(fā)明人在之前申請的專利，中國專利號為2011201046273就公開了一種適用于10～35kV架空輸電線路的10～35kV架空輸電線路約束空間噴射氣體滅弧防雷間隙裝置，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，信號采集裝置自動感應雷電流信號并觸發(fā)高速噴射氣體發(fā)生裝置，瞬間產(chǎn)生高速噴射氣流對約束空間內續(xù)流電弧沿縱向強烈沖擊、冷卻至熄滅。又如中國專利號為2011200053246公開了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(chǎn)氣材料被高溫電弧急劇加熱產(chǎn)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(chǎn)生高速氣流沿縱向對電弧造成沖擊、冷卻至熄滅。發(fā)明人之前申請的專利對于熄滅工頻電弧起到了很好的作用，但是仍然存在短接部分絕緣子串爬電距離，降低線路工頻絕緣水平的缺點。上述的裝置還需要進行進一步的改進，從而達到更好的效果，提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術的不足，提供了一種適用于各種電壓等級的架空輸電線路，既能成功熄滅雷擊放電引起的工頻續(xù)流電弧又不減小電力系統(tǒng)工頻絕緣水平的基于庫倫力吸引的防雷間隙絕緣配合方法的裝置。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術方案：

一種基于庫倫力引弧的防雷間隙絕緣配合方法的裝置，包括絕緣滅弧裝置和并列安裝在絕緣子串附近的保護間隙裝置；絕緣滅弧裝置包括滅弧筒和內置于滅弧筒的氣體發(fā)生器；保護間隙裝置主要由低壓端電極和高壓端電極構成；其中，所述低壓端電極的一端通過連接金具安裝在桿塔橫擔上，另一端安裝絕緣滅弧裝置；所述高壓端電極的一端安裝在架空導線上，另一端指向低壓端電極；所述的低壓端電極和高壓端電極之間的主保護間隙的距離A長度設定為同一桿塔的絕緣子串的爬電距離長度。

本發(fā)明將低壓端電極安裝在桿塔橫擔上，高壓端電極安裝在架空導線上，并且將低壓端電極和高壓端電極之間的主保護距離由普通并聯(lián)間隙短接部分絕緣子串爬電距離變?yōu)榈扔诮^緣子串爬電距離，通過感應電荷原理及異性電荷相吸原理使該裝置能優(yōu)先絕緣子串被擊穿，是絕緣子串不受雷電影響，不會因為雷擊而損害；而且保證了工頻的耐壓能力不受影響，減少了操作過電壓下的無擊穿。

在普通并聯(lián)保護間隙裝置中，低壓電極和高壓電極分別安裝在絕緣子串上端和下端，其還具有缺點：絕緣子串是導線和桿塔的唯一固體連接點，承受著導線本身的重力作用，對電網(wǎng)的安全起重要作用。普通并聯(lián)間隙電極安裝與絕緣子串上?，無疑增加了絕緣子串的受力，在風力使導線搖晃擺動的情況下這種力會成倍增加；本發(fā)明則將高、低壓端電極分別安裝于導線和桿塔上，對絕緣子串的受力沒有直接影響。