[发明专利]一种多腔室间隙防雷装置吹弧结构

说明书

本发明涉及多腔室间隙防雷装置吹弧结构，包括嵌入在硅胶绝缘材料中的两个对称布置的金属电极；两个所述金属电极圆弧面之间的距离形成空气间隙，且两个所述金属电极圆弧面之间最短距离的连线位于所述空气间隙内；所述空气间隙正下方由所述空气间隙的底面、两个所述金属电极的圆弧面和所述硅胶绝缘材料合围形成圆柱形空气腔体，所述空气间隙正上方的所述硅胶绝缘材料上开有与所述空气间隙连通的圆柱形吹弧孔。通过吹弧结构实现引导高温高压气体能量快速释放至大气环境中，确保防雷装置吹弧过程中的方向、速率、压强等物理量指标、确保防雷装置切断工频续流的能力和恢复线路绝缘强度的时间，从而实现装置的防雷功能。

技术领域

本发明涉及电力系统高压输电线路防雷技术领域，具体涉及一种多腔室间隙防雷装置吹弧结构。

背景技术

随着电力系统线路避雷器的不断深入研究，各种新型避雷器的应用飞速发展。其中多腔室间隙避雷器利用高电压技术中气体间隙放电产生多段电弧的特性进行防雷设计。实际应用过程中，在雷电冲击电流作用下，多腔室间隙中腔室中空气在燃烧电弧等离子体作用下会急剧膨胀产生爆破力，在爆破力和电磁动力的共同作用下，吹弧通道引导高温高压气体能量快速、强劲释放至大气环境中，实现吹弧，熄弧作用。在多腔室间隙防雷装置的熄弧过程中，吹弧通道的结构设计直接决定防雷装置吹弧的方向、速度、压强等物理量，这些关键物理量决定防雷装置快速切断工频续流的能力和恢复线路绝缘强度的时间，是防雷装置防雷功能是否有效的判断标准。

发明内容

本发明的目的就是针对上述技术的不足，提供一种多腔室间隙防雷装置吹弧结构，通过吹弧结构实现引导高温高压气体能量快速释放至大气环境中，确保防雷装置吹弧过程中的方向、速率、压强等物理量指标、确保防雷装置切断工频续流的能力和恢复线路绝缘强度的时间，从而实现装置的防雷功能。

为实现上述目的，本发明所设计的多腔室间隙防雷装置吹弧结构，包括嵌入在硅胶绝缘材料中的两个对称布置的金属电极；两个所述金属电极圆弧面之间的距离形成空气间隙，且两个所述金属电极圆弧面之间最短距离的连线位于所述空气间隙内，所述空气间隙g在水平方向上的最短距离连线与所述连线共线；

所述空气间隙正下方由所述空气间隙的底面、两个所述金属电极的圆弧面和所述硅胶绝缘材料合围形成圆柱形空气腔体c，所述空气间隙正上方的所述硅胶绝缘材料上开有与所述空气间隙连通的圆柱形吹弧孔，且所述圆柱形吹弧孔的轴线与两个所述金属电极的对称线共线。

进一步地，所述圆柱形吹弧孔延伸至防雷装置本体表面后通过设置在所述硅胶绝缘材料端部的凸台继续延长直至与外界连通，且所述凸台与所述硅胶绝缘材料同材质。

进一步地，所述金属电极圆弧面的曲面半径R_e为4～6mm。

进一步地，所述空气间隙在水平方向上的最短距离连线长度l_g为0.8～1.2mm，所述空气间隙在平面方向上的直径为1mm，所述空气间隙顶面距离所述连线的距离为0.5mm，所述空气间隙底面距离所述连线的距离为0.5mm。

进一步地，所述圆柱形空气腔体底面距离所述空气间隙在水平方向上的最短距离连线的垂直距离l_c在2～4mm。

进一步地，所述圆柱形吹弧孔距离所述空气间隙在水平方向上的最短距离连线的深度h_t为8～14mm，且所述圆柱形吹弧孔t的直径d_t为3～4mm。

进一步地，所述凸台为由硅橡胶硫化而成的圆台形凸台，所述圆台形凸台的下底面半径R为3～4.5mm、上底面半径r为2.5～4mm，且R-r＝0.5mm，所述圆台形凸台的高度h为3～6mm。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1、金属电极圆弧面e的曲面半径设计决定了过电压入侵时防雷装置具有较低的50％冲击动作电压，燃弧时合适的弧根面积可避免热量过于集中，有效降低电极烧蚀程度；