[發明專利]一種多間隙液電效應滅弧裝置及滅弧方法

在審

• 申請號: 202210417656.8
• 申請日: 2022-04-20
• 公開（公告）號: CN114628995A
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 王嬿蕾;王巨豐;許興游;宋永鋒;盧楊;賈征浩;陳宇寧;李浩;楊子童;何琪文;黃衍霖
• 申請（專利權）人: 南寧超伏電氣科技有限公司
• 主分類號: H01T1/08
• 分類號: H01T1/08;H01B17/46
• 代理公司: 南寧智卓專利代理事務所(普通合伙) 45129
• 代理人: 吳世貴

1.一種多間隙液電效應滅弧裝置，其特征在于：包括塑膠套(1)、金屬墊結構(2)、金屬套(4)、絕緣管(5)、間隙電極(6)、液體介質(7)、導電極(8)和硅膠(9)，金屬墊結構(2)設置在絕緣管(5)的兩端，導電極(8)的一端與金屬墊結構(2)連接，導電極(8)伸入絕緣管(5)內，金屬套(4)套設在絕緣管(5)的兩端，并與金屬墊結構(2)接觸設置，金屬套(4)內填充有硅膠(9)密封絕緣管(5)的兩端，若干個間隙電極(6)間隔設置在絕緣管(5)內，絕緣管(5)內填充有液體介質(7)，塑膠套(1)包裹在絕緣管(5)和金屬套(4)的外側。

2.根據權利要求1所述的一種多間隙液電效應滅弧裝置，其特征在于：金屬墊結構(2)設置為圓板電極或者球形電極，圓板電極上設置有通孔，金屬墊結構(2)與絕緣管(5)的內壁內嵌設置。

3.根據權利要求1所述的一種多間隙液電效應滅弧裝置，其特征在于：絕緣管(5)的兩端外側設置有卡扣凸墩(12)，金屬套(4)卡套在卡扣凸墩(12)的外側。

4.根據權利要求1所述的一種多間隙液電效應滅弧裝置，其特征在于：硅膠(9)與絕緣管(5)接觸處設置有O型環(3)，套在絕緣管(5)內部的硅膠(9)設置為向內弧形結構。

5.根據權利要求1所述的一種多間隙液電效應滅弧裝置，其特征在于：絕緣管(5)的內側壁上設置有彈性層，彈性層為橡膠層。

6.一種多間隙液電效應滅弧方法，其特征在于：當雷擊時，電弧從一端的金屬套(4)經導電極(8)導通絕緣管(5)內的液體介質(7)，產生液電效應，反射沖擊波疊加效應和產生帕斯卡效應，形成沖擊波，以沖量或者沖擊壓力的方式作用于放電通道，在絕緣管(5)內壁發生反彈，形成方向指向絕緣管中心的作用力，截斷電弧，減小電流的幅值大小，降低雷電波的陡度，延長電弧的放電時間，間隙電極(6)將將導通電弧分割成若干個間隙電弧，間隙電極(6)與間隙電極(6)之間利用液電效應滅弧，控制液電效應強度，在實現長電弧的快速熄滅的同時，防止裝置被破壞。

7.根據權利要求6所述的一種多間隙液電效應滅弧方法，其特征在于：液體介質(7)采用油和水的乳化混合液或者絕緣油，油被水分割后被裹在內，油顆粒外表通過水連成一片，構成完整的水介質放電通道，保留單純水介質的擊穿特性，電弧沿水介質放電過程中，電弧等離子體又受到絕緣油包裹產生的不可壓縮性制約，產生壓強和衰減沖擊波傳導壓強，由于雷電弧沖擊時間短，液體無法瞬時發生變形和位移，此時可將混合液視為自身不會被壓縮的激波傳遞介質，且比普通單一液體更難壓縮的一種介質，混合液粘度更高、表面張力更大，故乳化混合液在維持自身原有狀態的力會變大，在電弧占位擊穿混合液產生的壓力作用下，在電弧和乳化混合液的接觸面會同步產生數百兆帕級的壓強，百兆帕級同步壓強反作用于電弧并遮斷電弧，以消除電弧的占位，確保高粘度混合液體不可壓縮性，同時高粘度液體可以吸收更多的傳導沖擊波的能量，衰減壓力強度，降低對反沖滅弧結構的沖擊力，提高結構的可靠性和耐用性；

絕緣油條件下的液電效應沖擊電弧擊穿絕緣油過程中，電弧的在極短時間內對絕緣油提出體積占位要求，由于絕緣油的粘度大，在極短時間內來不及位移讓出電弧占位空間，形成電弧占位與絕緣油來不及位移讓出空間位置的強烈對抗，由此產生百兆帕的機械壓強峰值激波，激波反作用到工頻電弧本體，提高液電效應激波壓強峰值和同時減小液電效應壓強峰值時間的因素包括：絕緣強度會提高擊穿場強的同時，形成高場強極快電子崩過程，由此提高電弧擊穿速度，增加電弧空間占位的突發性,絕緣油高粘度減緩空間讓位速度,高比熱容會吸收大量電弧熱量，降低電弧溫度。