[發(fā)明專利]一種緊湊式防雷滅弧腔室單元結構及其制備方法

在審

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• 申請日: 2019-07-19
• 公開（公告）號: CN110311297A
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發(fā)明（設計）人: 郭玥;何彩紅;周勇;郭磊;于壯狀;郭俊龍;郭潤生
• 申請（專利權）人: 郭潤生
• 主分類號: H01T1/08
• 分類號: H01T1/08;H01T4/14;H01B17/46;H01B17/48;H01T21/00
• 代理公司: 太原高欣科創(chuàng)專利代理事務所(普通合伙) 14109
• 代理人: 崔雪花;冷錦超

本發(fā)明涉及過電壓保護裝置技術領域，具體為一種緊湊式防雷滅弧腔室單元結構及其制備方法，運用于配網線路雷電過電壓的防護工作；多個串接相連的滅弧腔室單元和封裝在其中的球形電極組成多腔室滅弧防雷本體，滅弧腔室單元為一圓柱形絕緣外殼，外殼內嵌有兩個半球形腔室，腔室之間形成連通的間隙，間隙的一端與外殼的外壁連通，并從間隙到外殼外壁的方向逐漸縮小形成一錐體通道；滅弧腔室單元采用3D打印機加工制造；本發(fā)明具有優(yōu)異的熄滅工頻續(xù)流電弧的能力，結構更加緊湊，體積小，遮斷電流更大，滅弧性能更加穩(wěn)定，提高線路運行可靠性和安全性。

技術領域

本發(fā)明涉及過電壓保護裝置技術領域，具體涉及一種緊湊式防雷滅弧腔室單元結構及其制備方法，運用于配網線路雷電過電壓的防護工作。

背景技術

當雷云對地放電過程中，放電通道周圍空間電磁場的急劇變化，會在附近架空到線上產生感應過電壓。雷云甚至可能直接擊中配電架空線路，產生極高的雷電過電壓。當雷電過電壓超過一定數(shù)值時，就會導致配電線路的閃絡甚至斷線，造成供電網絡的破壞，這將直接影響配電系統(tǒng)供電的可靠性。因此，需要對中壓配電網系統(tǒng)的雷電過電壓采取防護措施。目前，中壓配電網系統(tǒng)的雷電過電壓采取防護措施主要有兩類：堵塞型防護措施可分為改善配電線路的雷電耐受絕緣特性，采用架空地線來攔截直擊雷，降低導線上的感應過電壓，以及安裝線路避雷器來鉗位被保護絕緣子兩端的過電壓；疏導型防護措施基本原理是疏導電弧，不讓電弧灼燒導線。包括延長閃絡路徑、局部剝離絕緣導線、采用并聯(lián)保護間隙等。

已有學者提出，多級半密閉自能式滅弧腔室串聯(lián)結構具有優(yōu)異的滅弧性能，將該結構運用在配電線路上可以有效解決目前配網防雷存在的問題。但目前已有的該類設備其滅弧腔室結構簡單，電流遮斷能力有限，導致其裝置體積大，難以安裝；而且在不同線路安裝運用時還存在匹配問題，且其可靠性和安全性有待提高。

發(fā)明內容

本發(fā)明克服現(xiàn)有技術存在的不足，基于多級半密閉自能式滅弧腔室結構和配網線路具體運行情況，提出了一種緊湊式防雷滅弧腔室單元結構及其制備方法。相比已有腔室結構，其結構更加緊湊，遮斷電流更大，同時提高線路運行的可靠性和安全性。

本發(fā)明是通過如下技術方案實現(xiàn)的。

一種緊湊式防雷滅弧腔室單元結構，所述多個滅弧腔室單元結構相串聯(lián)并內嵌球形電極形成多腔室滅弧防雷本體；所述的滅弧腔室單元為一圓柱形絕緣外殼，所述外殼內嵌有兩個半球形腔室，所述的兩個半球形腔室之間形成連通的間隙，所述間隙的一端與所述外殼的外壁連通，并從間隙到外殼外壁的方向逐漸縮小形成一錐體通道；所述多個滅弧腔室單元相連接形成多個用于放置所述球形電極的球形腔室。

進一步優(yōu)選的方案，所述圓柱形絕緣外殼為聚乳酸材質。

進一步優(yōu)選的方案，所述圓柱形絕緣外殼的底面半徑為9-13mm。

進一步優(yōu)選的方案，所述的球形腔室為80-150個。

進一步優(yōu)選的方案，所述的球形腔室的疏密程度按照正態(tài)分布規(guī)律設置。

進一步優(yōu)選的方案，所述間隙的最窄處距離d₁=0.5-1.5mm，最寬處距離d₂=3-5mm。

進一步優(yōu)選的方案，所述錐體通道與外殼外壁形成噴口，所述噴口的開口直徑d₃=1-2mm，所述錐體通道的高d₄=5-7mm。

進一步優(yōu)選的方案，所述錐體通道的高d₄=5-7mm。

進一步優(yōu)選的方案，所述球形電極的半徑R=4-6mm。

一種緊湊式防雷滅弧腔室單元結構的制備方法，所述的滅弧腔室單元采用3D打印機加工制造，具體包括以下步驟。

a）建立滅弧腔室單元串聯(lián)結構的幾何模型。