[發明專利]不同電壓等級分段滅弧防雷間隙裝置

有效

• 申請號: 201310297789.7
• 申請日: 2013-07-16
• 公開（公告）號: CN103368075A
• 公開（公告）日: 2013-10-23
• 發明（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: H01T4/10
• 分類號: H01T4/10;H01T1/02
• 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

本發明涉及了一種輸電線路防雷保護間隙裝置，具體涉及了一種適用于各種電壓等級尤其是超特高壓等級輸電線路并且可以分段滅弧的防雷間隙裝置。

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安全的重要因素之一。輸電線路發生雷擊，導致線路絕緣子閃絡，隨之而起的工頻續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保護間隙來防止雷擊事故。然而實際運行中，并聯保護間隙具有明顯的缺陷如下：

首先，并聯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，同時導致電力系統正常運行時的工頻絕緣水平下降，無形之間提高了并聯保護間隙在暫時過電壓及操作過電壓下誤擊穿概率。

其次，當輸電線路發生雷擊時，并聯保護間隙優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。

針對普通并聯間隙不具備滅弧能力的缺陷，發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高速噴射氣體發生裝置，瞬間產生高速噴射氣流對約束空間內續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先于被保護絕緣子串擊穿，擊穿放電時，約束空間內部的產氣材料被高溫電弧急劇加熱產生高壓氣體的同時，信號采集裝置自動采集信號并啟動噴射氣體發生裝置，瞬間產生高速氣流沿縱向對電弧造成沖擊、冷卻至熄滅。發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，但是仍然一些不足：1.高低壓端電極的連接金具安裝在絕緣子串兩端；因為絕緣子串安裝在桿塔的邊沿，人為安裝、維護難度非常高，而且容易造成主間隙距離與設定值不符；另外間隙所起工頻電弧距離絕緣子串很近，容易燒灼絕緣子串造成在線夾處斷線事故；2.之前專利的裝置都是一段滅弧，對于110kV及以下電壓等級完全適用，但是220kV及以上電壓等級，絕緣子串長度非常長，一段滅弧裝置的能力有效，容易產生重燃現象；3.之前專利裝置因為安裝在絕緣子串兩端，距離架空導線近，不能實現帶電跟換操作；4.一段滅弧裝置彈容量較少，使用年限短，使更換、維護的工作量增加。因此，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，提高電力系統的穩定性。

發明內容

本發明的目的在于針對現有技術的不足，提供了一種更為適用于超特高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流電弧又不減小電力系統工頻絕緣水平，而且持久耐用、無須頻繁更換并可以實現對電弧進行分段滅弧的防雷間隙裝置。

為了實現上述目的，本發明采用了以下技術方案：

一種不同電壓等級分段滅弧防雷間隙裝置，包括滅弧裝置和并列安裝在絕緣子串附近的保護間隙裝置；保護間隙裝置主要由低壓端電極和高壓端電極構成；其中，所述的滅弧裝置包括滅弧筒和呈圓盤狀的滅弧儲彈倉I，所述滅弧儲彈倉I內設有觸發線圈、觸發電極、彈丸觸發位置、滅弧彈丸和平面渦卷彈簧；所述的觸發電極一端與觸發線圈相連接，另一端延伸至彈丸觸發位置與滅弧彈丸相連接；所述的平面渦卷彈簧安裝在滅弧儲彈倉I的中心位置；所述的滅弧彈丸通過平面渦卷彈簧的扭力作用緊密排列在滅弧儲彈倉I的儲彈軌道里；所述低壓端電極的一端通過連接金具安裝在桿塔橫擔上，另一端安裝在滅弧裝置的觸發線圈中；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。