[发明专利]一种用于固相气体灭弧防雷装置的反冲灭弧筒

说明书

本发明公开了一种用于固相气体灭弧防雷装置的反冲灭弧筒，包括顶部封闭的灭弧筒本体；所述的灭弧筒本体顶部设有第一通孔和第二通孔；所述的第一通孔和第二通孔上分别设有引弧机构和内置灭弧气丸的气体发生器；所述的灭弧筒本体内设有反冲管；所述的反冲管竖直连接在灭弧筒本体顶部内壁上，并且反冲管与第一通孔相互连通。本发明将反冲管与灭弧筒相结合，利用反冲管的反冲作用，削弱电弧能量，降低固相气体灭弧的难度；气体发生器是利用外在能量进行灭弧，反冲管利用雷电自身能量灭弧，形成内外能量双协同效应，能熄灭更高的电弧能量。

技术领域

本发明涉及一种输电线路的防雷装置，尤其涉及了一种用于固相气体灭弧防雷装置的反冲灭弧筒。

背景技术

在我国的电力能源和负荷中心分布很不均衡，主要以煤炭发电为主。煤炭资源大部分集中在西北地区，可开发的水力资源主要集中在西部以及中部地区，而我国的负荷中心集中在东部沿海、京津唐和中部发达地区。这决定了我国要解决负荷中心的电力问题，必然在大力开发水力和火力发电的同时建设跨区域、大容量和远距离的能源输送通道。

随着输电线路电压等级的不断升高，国家累计建成了“八交十直”的特高压工程，形成了110多万千米的输电线路，拥有近5000多万基杆塔，据统计，电网雷害风险主要集中于输电线路，雷害依然是影响输电网络安全、稳定和可靠的重要因素。现有的雷电防护体系主要是“阻塞型”防雷模式，主要措施为架设避雷线和耦合地线、降低杆塔接地电阻、增强线路绝缘和安装线路避雷器等，由于其有效性、安全性以及经济性存在局限，仅仅能防护单次的弱雷击，对巨大雷击和多重雷击防护存在巨大空白。现有的“疏导型”防雷模式，主要是在绝缘子串两端安装并联保护间隙，虽然其结构简单、安装方便，但由于其没有灭弧功能模块，使系统中持续流入短路电流，只能依靠断路器切断短路电流，以“跳闸率换取事故率”，易造成线路巨大安全事故。同时因为短路电流的烧蚀作用，使得并联保护间隙绝缘配合失效，失去应用的功能。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种利用外在能量进行灭弧，以及雷电自身能量灭弧，形成内外能量双协同效应，能熄灭更高的电弧能量的用于固相气体灭弧防雷装置的反冲灭弧筒。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种用于固相气体灭弧防雷装置的反冲灭弧筒，包括顶部封闭的灭弧筒本体；所述的灭弧筒本体顶部设有第一通孔和第二通孔；所述的第一通孔和第二通孔上分别设有引弧机构和内置灭弧气丸的气体发生器；所述的灭弧筒本体内设有反冲管；所述的反冲管竖直连接在灭弧筒本体顶部内壁上，并且反冲管与第一通孔相互连通。

本发明进一步优化，所述的引弧机构包括引弧杆、罗氏线圈和接闪电极；所述的罗氏线圈套放在引弧杆上；所述的接闪电极设于引弧杆底部，并且接闪电极镶嵌在反冲管的内壁上，使反冲管的内部空间为向下开口的半封闭空间；所述的罗氏线圈通过电线与气体发生器连接。

通过上述方式，由于电弧受到反冲管内壁的限制，此时，反冲管内的电弧直径减小，使得电弧密度、速度、温度增加，导致管内压力的增加，最终产生压爆效应，使电弧在堵塞的反冲管底部受到反向弹力，电弧方向发生180°的改变。反弹回的电弧由于速度、密度、压力更大，形成空腔效应在入口处作用于外电弧，导致端口处的电弧产生截断。进入反冲管的电弧能量越大，受到反冲管的狭管灌注效应越大，形成的密度差和温度差越大，利用电弧自身能量实现反冲电弧；接闪电极与引弧杆相连，引弧杆穿过罗氏线圈的中心，罗氏线圈通过电线与气体发生器连接构成二次回路，电弧的电流流过罗氏线圈会产生一个感应电流，感应电流将会触发内置灭弧气丸的气体发生器动作，产生高速高压气体，产生的高速高压气体作用于残余电弧。

本发明进一步优化，所述的反冲管的管内形状呈直筒型或喇叭型或倒喇叭型。通过上述方式，反冲管管内形状呈喇叭型设计是为了能够形成更大的内外温度差、压力差，针对能量较强的电弧，可以形成更好反冲效果，反冲管管内形状呈倒喇叭型设计使得反冲管内形成阶梯式限制壁，能够将进入反冲管内的电弧作用于能量较强的反冲管外的电弧。