[發明專利]一種放電管及放電方法

有效

• 申請號: 201410741307.7
• 申請日: 2014-12-08
• 公開（公告）號: CN104392878A
• 公開（公告）日: 2015-03-04
• 發明（設計）人: 沈能文;王廷凰
• 申請（專利權）人: 深圳市威爾利實業有限公司
• 主分類號: H01J17/00
• 分類號: H01J17/00;H01J17/04;H01T1/15;H01T4/16
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 蔡曉紅;柯夏荷

技術領域

本發明涉及電涌放電技術領域，尤其涉及一種放電管及放電方法。

背景技術

隨著電力科學技術的發展，人類對電的依賴程度越來越高，雷電作為一種自然界電能，對人類影響非常大，其中負面的影響會帶來較大的危害(即雷害)。具體的，雷電會使人類供電電網中產生電涌(即瞬態過電)，嚴重時會對接入電網的電器設備造成過壓損壞；對此，人們會在供電線路上安裝防止雷害器件，當雷電使供電線路中產生過電流時，可通過防止雷害器件將過電流導入接地端對地釋放，使得供電線路的電流電壓維持在正常水平。

放電管作為一種防止雷害器件，得到了人們的大量研究；放電管的工作原理是氣體放電，當其外加電壓增大到超過氣體的絕緣強度時，兩極間的間隙將放電擊穿，由原來的絕緣狀態轉化為導電狀態，導通后放電管兩極之間的電壓維持在放電弧道所決定的殘壓水平。其中，電弧相當于泄流“導線”，放電管的電弧建成速度和殘壓量是決定其泄流能力的主要因素，泄流能力是放電管的一項重要性能指標。然而在實際使用過程中，有的放電管的電弧在泄流完成后沒有及時熄滅(即熄弧能力較差)，導致在過電壓消失后且電網電壓正常時，仍然有工頻電流繼續通過電弧從放電管通往接地端，使得供電線路通過電弧與地短路。上述工頻電流通過電弧流向地的現象稱為“工頻續流”，會導致電網斷路器跳閘等事故發生，給供電線路正常運行帶來隱患，因此，放電管在泄流后是否能夠及時熄滅電弧以切斷工頻續流(稱為“斷續”)，也是放電管的一項重要性能指標。

目前較為先進的大功率放電管有多層間隙放電管、閥型放電管、火花隙等，它們在泄流能力和斷續能力上各有千秋。對于多層間隙放電管或閥型放電管來說，其包括多個串聯的放電級，每一級都需要達到一定的電壓才能使放電管開啟放電功能，也就是說，放電管的總體弧壓值為每一級弧壓的疊加值；放電管的總體弧壓高于工頻電壓，可以抑制工頻續流，即其“斷續能力”較好；但是，這種多層間隙結構導致了放電管泄流后殘余的能量較多，保護能力下降，即其“泄流能力”較差。對于火花隙來說，其利用電極間隙長度來有限的增加弧壓，泄流后殘壓小，泄流能力較前面兩者強，但其弧壓小于工頻電壓，因此它存在續流，即其“斷續能力”較差。

可見，現有技術中存在放電管無法兼具良好的泄流和斷續能力的技術問題。

發明內容

本發明針對現有技術中存在的，放電管無法兼具良好的泄流和斷續能力的技術問題，提供一種放電管及放電方法，實現了當放電管兩極電壓過高時，快速泄流，泄流后殘壓少，泄流能力強，并在電壓恢復正常后，及時熄滅電弧進行工頻斷續的技術效果。

一方面，本發明實施例提供了一種放電管，包括：

絕緣管；

分別與所述絕緣管的兩端密封連接的第一電極和第二電極；

密封在所述絕緣管內部的惰性氣體，用于在所述第一電極和所述第二電極間的外加電壓增大到超過惰性氣體的絕緣強度，且所述放電管被擊穿時，電離為等離子態，并在所述第一電極和所述第二電極之間形成電弧，進行放電泄流；

在所述絕緣管外壁上固定且對稱設置的第一永磁體和第二永磁體；

所述第一永磁體和所述第二永磁體產生的磁場的方向與所述第一電極和所述第二電極之間電場的方向垂直，當所述放電管放電泄流后且兩電極間電壓恢復正常時，在所述磁場和所述電場的作用下，工頻續流在所述放電管兩電極間產生螺旋狀且弧長相對于原電弧倍增的電弧，以使弧壓高于工頻電壓，從而抑制所述工頻續流。

可選的，所述絕緣管為陶瓷或玻璃材質。

可選的，所述第一電極和所述第二電極為錐形，且其材質為鎢銅合金。

可選的，所述惰性氣體為氬氣和/或氖氣。

可選的，所述第一永磁體和所述第二永磁體采用釹鐵硼材質。

可選的，所述絕緣管為中空柱狀，所述第一永磁體和所述第二永磁體與所述絕緣管的接觸面的形狀相適配。

可選的，所述絕緣管的內壁沿軸向具有多個間隔設置的環形凹槽，每一個環形凹槽上均具有用于對電弧產生的熱量進行散熱的環形金屬片；所述環形金屬片的內徑小于所述絕緣管的內徑。

可選的，在所述第一電極和所述第二電極上涂覆有電子粉。

另一方面，本發明實施例提供了一種放電方法，應用于第一方面所述的放電管中，所述方法包括步驟：

S1、在所述放電管的第一電極和第二電極間的外加電壓增大到超過所述放電管中惰性氣體的絕緣強度，且所述放電管被擊穿時，所述惰性氣體電離為等離子態，并在所述第一電極和所述第二電極之間產生電弧，進行放電泄流；