[發(fā)明專利]一種多管反沖熄滅電弧等離子體的方法及系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2020-03-11
• 公開（公告）號: CN112117648B
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發(fā)明（設計）人: 王巨豐;黃萍;王嬿蕾;楊倩穎;李繼強;郭克竹;唐佳雄;龐智毅;閆仁寶;王錕;吳敏;張清河;李心如;李籽劍;段小嬿
• 申請（專利權）人: 南寧超伏電氣科技有限公司
• 主分類號: H01T1/02
• 分類號: H01T1/02;H01T19/00
• 代理公司: 南寧智卓專利代理事務所(普通合伙) 45129
• 代理人: 鄧世江

本發(fā)明公開了一種多管反沖熄滅電弧等離子體的方法及系統(tǒng)，屬于引弧滅弧技術領域，本方法使得沖擊電弧建弧通道先通后斷，電弧放電時間延緩，覆蓋了整個雷電脈沖時間段；并且沖擊起弧與滅弧之間具有伴隨性，雷電弧一旦出現(xiàn)，反沖滅弧過程也同步產生，電弧熄滅后，滅弧過程也同步結束。本發(fā)明可以提升防雷裝置安全能力，因為它是通過阻斷電弧注入防雷裝置內部實現(xiàn)的。防雷裝置的空氣介質的可恢復性，消除了“硬”短路的可能，因而提高電力系統(tǒng)安全能力；裝置滅弧能力的提升降低了電力系統(tǒng)的短路發(fā)生的可能性。

技術領域

本發(fā)明涉及引弧滅弧技術領域，尤其涉及一種多管反沖熄滅電弧等離子體的方法及系統(tǒng)。

背景技術

目前，架空輸配電線路、變電站和發(fā)電廠等區(qū)域雷擊事故頻繁，由雷擊造成的事故給電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定和可靠帶來了極大的挑戰(zhàn)，給國家經濟發(fā)展和人民生活水平帶來巨大的影響。電力設備中包含了斷路器滅弧和防雷器滅弧等，斷路器滅弧中常用的SF6氣體用作滅弧氣體，防雷器滅弧包括了固體滅弧和氣體滅弧。

氣體滅弧主要是利用氣體作用于電弧并使其熄滅，也稱為吹弧。氣體滅弧中包含了外能式氣體滅弧和內能式氣體滅弧。其中內能式氣體滅弧是利用雷電或工頻的自身能量作用于電弧，主要分為熱膨脹滅弧和壓縮滅弧兩種，熱膨脹滅弧主要是在防雷器中設計多個金屬電極，兩兩電極之間為空氣小間隙，當電弧擊穿空氣小間隙之后，利用工頻續(xù)流能量烘烤加熱空氣小間隙中的氣體，使其產生熱膨脹并作用于電弧實現(xiàn)橫吹，在工頻續(xù)流過零點時熄滅電弧。壓縮滅弧是在防雷器中設置多個壓縮管道，壓縮管道中設置一個金屬電極，當沖擊電弧進入壓縮管道后，使電弧被大尺度壓縮，利用內外壓力差和溫度差在噴口出形成電弧壓爆效應，同時產生噴射氣流作用于電弧斷口處，實現(xiàn)縱吹。而兩兩壓縮管道之間又增加了三通管道，三通管兩端設置金屬電極，來沖擊電弧進入三通管道后，產生橫向噴射氣體作用于電弧，實現(xiàn)橫吹。縱吹與橫吹相互結合，再加上壓縮管道和三通管道間的空間結構設計，使電弧形成多斷點壓爆，并噴射，從而在沖擊電弧階段或工頻續(xù)流早期熄滅電弧。

滅弧防雷器中由于電弧運動軌跡均是按照同一個方向進行，所以電弧的整體能量均沿著運動軌跡流過氣體滅弧防雷器，此時就存在著通流能力有限的問題。同時，現(xiàn)有壓縮滅弧管內的金屬電極封堵在管內中間部位，壓縮管內電弧前半段反沖，后半段電弧加速，滅弧效率有待提高。

針對上述問題，現(xiàn)提出一種多管反沖熄滅電弧等離子體的方法，使電弧在每個反沖管內均為全程反沖，從而提高滅弧效果。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于提供一種多管反沖熄滅電弧等離子體的方法及系統(tǒng)，以解決背景技術中所提到的技術問題。

一種多管反沖熄滅電弧等離子體的方法，所述方法包括如下步驟：

步驟1：在一根內部中空的反沖管一端設置接閃組件封閉設置，另一端設置有引弧組件；

步驟2：在發(fā)生雷擊閃絡電弧時，引弧組件牽引閃絡電弧進入反沖管；

步驟3：閃絡電弧進入反沖管后，電弧發(fā)生彈性變形，電弧功率增大，溫度升高，反沖管內熱量升高；

步驟4：反沖管與外部的壓力差變大，當反沖管管內壓力大于管外壓力時，產生由內向外的定向電弧壓爆效應，壓爆效應造成電弧排放：一方面，管內電弧被迅速排空；另一方面，外電弧空腔效應，阻斷外電弧能量的注入；

步驟5：在接閃組件上設置接閃線與下一個反沖管的引弧組件連接，前一個反沖管內剩余的電弧依次經接閃線和下一個反沖管的引弧組件進入下一個反沖管；

步驟6：重復若干次步驟3-步驟5的過程，最終，電弧在若干個反沖管內的斷點同時斷裂，經過多個物理過程后，電弧的連續(xù)性被破壞，加快沖擊電弧的熄滅，消除了工頻建弧通道的形成。