[实用新型]递进式逐级放电装置

说明书

本实用新型公布一种递进式逐级放电装置。所述递进式逐级放电装置和带放电间隙的防雷绝缘子或防雷绝缘子耐张线夹串配套使用时，能够在受到雷击时快速熄灭雷电引发的工频电弧、保护线路不受雷击损坏、杜绝或减少雷击跳闸次数。所述递进式逐级放电装置由一个固体绝缘材料构成的放电仓、两个金属主电极，N(N≥2)个金属过渡电极组成。所述过渡电极在所述放电仓内沿内壁排列。任何两个相邻所述电极(包括主电极和过渡电极)的间距始终不大于所述两个电极中任何一个电极到除与其邻近的所述电极以外的其他任何电极之间的直线距离。两个主电极之间的放电是通过主电极和N个过渡电极之间的递进式逐级次级放电串联完成的。任何一级次级放电断开，两个主电极之间的放电就终止。

技术领域

本发明公布一种递进式逐级放电装置。所述递进式逐级放电装置和带放电间隙的防绝缘子或防雷绝缘子耐张线夹串配套使用时，能够在受到雷击时快速熄灭雷电引发的工频电弧、保护线路不受雷击损坏和减少雷击跳闸次数。

背景技术

在影响输配电安全的各种因数中，雷击对输配电架空线路造成的损坏情况最为严重。这种损坏具体表现为1)雷电弧和后续引发的工频电弧直接烧断输配电导线或击毁绝缘子，2)由雷电引发的工频续流造成线路跳闸。长久以来，防雷技术一直是输配电行业研究的重点课题之一。美国等国采用木质绝缘横担的方法提高架空线路的绝缘等级，这种方法能防止一些比较弱的雷击。但是推广木质的绝缘横担需要消耗大量的森林资源，这不符合我国的基本国情。因此，疏导雷电能量的无害释放而不是强行硬堵就成为我国输配电设备防雷的主要技术路线。目前国内最普遍的办法是使用金属氧化物避雷器，这是一种防止雷电对架空线路造成损坏的一种常用电气设备。但金属氧化避雷器易老化，使用寿命比较短。在每根电杆上都加装避雷器还都需要再加装良好的接地设施，这样不仅工程量大，成本也将大幅提高，增添的诸多设备又增加了潜在的故障点，客观上增加了故障风险。近年来，带放电间隙的防雷绝缘子在输配电架空线路的防雷运用中有着广泛的使用。防雷绝缘子将架空线路受到雷击后的雷电压引到无导线处放电，这样就避免了导线直接参与电弧放电的过程，基本上解决了雷电弧和工频电弧直接烧断输配电导线或击毁绝缘子的问题，起到保护导线和绝缘子的作用。但防雷绝缘子不能完全消除雷电弧引发的工频续流。在一些情况下，比如雷电感应电压比较高，通过一次引弧放电不能让将架空线上的感应电压下降到可能再次触发次级雷电弧的水平以下，或电杆接地绝缘性能不佳，在这些情况下，工频续流可能持续比较长的时间，因而引发线路跳闸。由于工频续流的本质是空气被高电压击穿后的电弧放电，因此被击穿处的空气的温度、压力、气流稳定性等因素对击穿电弧的持续能力有非常明显的影响。空气的体积膨胀将导致空气密度和带电粒子密度的降低，空气的快速流动将导致放电电弧处空气的温度快速下降和带电粒子流的漂移，放电电弧的稳定性应电弧形状急剧变化而被破坏，这些因素的发生都有利于工频续流的切断。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应用在输配电架空线路上的递进式逐级放电装置，用于输配电导线、绝缘子和耐张线夹串在受到雷击时能够快速切断由雷击引发的工频续流，保护相关电气设备不受雷击损坏，杜绝或减少线路跳闸次数。

本发明的技术原理是这样的：

递进式逐级放电装置由一个固体绝缘材料构成的管状放电仓、两个金属主电极，N(N≥2)个金属过渡电极组成，和带放电间隙的防雷绝缘子或防雷耐张线夹串或其他电力金具构成完整的防雷工作组。

两个主电极连接在放电仓的两端。N个过渡电极按规律排列在两个主电极之间的放电仓内壁上。过渡电极在放电仓内沿内壁的排列可以是沿主电极之间轴向的直线排列，也可以是沿放电仓内壁围绕主电极之间轴向的螺旋线排列。在任何排列方式中，任何两个相邻电极组成一个次级放电对子，放电对子之间形成一个放电通道。任何两个相邻电极的间距始终不大于这两个电极中的任何一个电极到除与其邻近的电极以外的其他任何电极之间的直线距离，以保证放电现象只在相邻的两个电极之间发生，进而保证两个主电极之间的放电是通过主电极和过渡电极之间的递进式逐级串联放电完成的。