[发明专利]一种放电管及放电方法

说明书

技术领域

本发明涉及电涌放电技术领域，尤其涉及一种放电管及放电方法。

背景技术

随着电力科学技术的发展，人类对电的依赖程度越来越高，雷电作为一种自然界电能，对人类影响非常大，其中负面的影响会带来较大的危害(即雷害)。具体的，雷电会使人类供电电网中产生电涌(即瞬态过电)，严重时会对接入电网的电器设备造成过压损坏；对此，人们会在供电线路上安装防止雷害器件，当雷电使供电线路中产生过电流时，可通过防止雷害器件将过电流导入接地端对地释放，使得供电线路的电流电压维持在正常水平。

放电管作为一种防止雷害器件，得到了人们的大量研究；放电管的工作原理是气体放电，当其外加电压增大到超过气体的绝缘强度时，两极间的间隙将放电击穿，由原来的绝缘状态转化为导电状态，导通后放电管两极之间的电压维持在放电弧道所决定的残压水平。其中，电弧相当于泄流“导线”，放电管的电弧建成速度和残压量是决定其泄流能力的主要因素，泄流能力是放电管的一项重要性能指标。然而在实际使用过程中，有的放电管的电弧在泄流完成后没有及时熄灭(即熄弧能力较差)，导致在过电压消失后且电网电压正常时，仍然有工频电流继续通过电弧从放电管通往接地端，使得供电线路通过电弧与地短路。上述工频电流通过电弧流向地的现象称为“工频续流”，会导致电网断路器跳闸等事故发生，给供电线路正常运行带来隐患，因此，放电管在泄流后是否能够及时熄灭电弧以切断工频续流(称为“断续”)，也是放电管的一项重要性能指标。

目前较为先进的大功率放电管有多层间隙放电管、阀型放电管、火花隙等，它们在泄流能力和断续能力上各有千秋。对于多层间隙放电管或阀型放电管来说，其包括多个串联的放电级，每一级都需要达到一定的电压才能使放电管开启放电功能，也就是说，放电管的总体弧压值为每一级弧压的叠加值；放电管的总体弧压高于工频电压，可以抑制工频续流，即其“断续能力”较好；但是，这种多层间隙结构导致了放电管泄流后残余的能量较多，保护能力下降，即其“泄流能力”较差。对于火花隙来说，其利用电极间隙长度来有限的增加弧压，泄流后残压小，泄流能力较前面两者强，但其弧压小于工频电压，因此它存在续流，即其“断续能力”较差。

可见，现有技术中存在放电管无法兼具良好的泄流和断续能力的技术问题。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的，放电管无法兼具良好的泄流和断续能力的技术问题，提供一种放电管及放电方法，实现了当放电管两极电压过高时，快速泄流，泄流后残压少，泄流能力强，并在电压恢复正常后，及时熄灭电弧进行工频断续的技术效果。

一方面，本发明实施例提供了一种放电管，包括：

绝缘管；

分别与所述绝缘管的两端密封连接的第一电极和第二电极；

密封在所述绝缘管内部的惰性气体，用于在所述第一电极和所述第二电极间的外加电压增大到超过惰性气体的绝缘强度，且所述放电管被击穿时，电离为等离子态，并在所述第一电极和所述第二电极之间形成电弧，进行放电泄流；

在所述绝缘管外壁上固定且对称设置的第一永磁体和第二永磁体；

所述第一永磁体和所述第二永磁体产生的磁场的方向与所述第一电极和所述第二电极之间电场的方向垂直，当所述放电管放电泄流后且两电极间电压恢复正常时，在所述磁场和所述电场的作用下，工频续流在所述放电管两电极间产生螺旋状且弧长相对于原电弧倍增的电弧，以使弧压高于工频电压，从而抑制所述工频续流。

可选的，所述绝缘管为陶瓷或玻璃材质。

可选的，所述第一电极和所述第二电极为锥形，且其材质为钨铜合金。

可选的，所述惰性气体为氩气和/或氖气。

可选的，所述第一永磁体和所述第二永磁体采用钕铁硼材质。

可选的，所述绝缘管为中空柱状，所述第一永磁体和所述第二永磁体与所述绝缘管的接触面的形状相适配。

可选的，所述绝缘管的内壁沿轴向具有多个间隔设置的环形凹槽，每一个环形凹槽上均具有用于对电弧产生的热量进行散热的环形金属片；所述环形金属片的内径小于所述绝缘管的内径。

可选的，在所述第一电极和所述第二电极上涂覆有电子粉。

另一方面，本发明实施例提供了一种放电方法，应用于第一方面所述的放电管中，所述方法包括步骤：

S1、在所述放电管的第一电极和第二电极间的外加电压增大到超过所述放电管中惰性气体的绝缘强度，且所述放电管被击穿时，所述惰性气体电离为等离子态，并在所述第一电极和所述第二电极之间产生电弧，进行放电泄流；