[发明专利]一种多管反冲熄灭电弧等离子体的结构

权利要求书

1.一种多管反冲熄灭电弧等离子体的结构，其特征在于：包括若干个反冲单元，若干个反冲单元首尾依次连接，反冲单元设置为内部中空、一端开口、另一端封闭的半封闭管件；

若干个反冲单元均包括引弧组件(1)、反冲管(2)和接闪组件(3)，所述引弧组件(1)开口设置在反冲管(2)的一端，所述接闪组件(3)封闭设置在反冲管(2)的另一端。

2.根据权利要求1所述的一种多管反冲熄灭电弧等离子体的结构，其特征在于：反冲单元与反冲单元通过设置接闪线(5)连接，所述接闪线(5)一端连接在反冲单元封闭端，另一端连接另一个反冲单元的开口端。

3.根据权利要求2所述的一种多管反冲熄灭电弧等离子体的结构，其特征在于：还包括支撑体(8)，若干个反冲单元嵌设在支撑体(8)内，所述反冲管(2)的侧壁为支撑体(8)的材料构成，反冲单元的开口端与外部连通，且设置为反冲口(6)。

4.根据权利要求3所述的一种多管反冲熄灭电弧等离子体的结构，其特征在于：所述支撑体(8)为高强度耐高温耐高压的非导电材料制成的材料制成，为合金陶瓷、稀土陶瓷、石墨烯-陶瓷复合材料、有机陶瓷、合成硅橡胶、有机绝缘材料、合金玻璃、稀土玻璃、石墨烯玻璃或者有机玻璃，反冲管(2)的内径大小随输电线路电压等级升高而适当增大。

5.根据权利要求3所述的一种多管反冲熄灭电弧等离子体的结构，其特征在于：所述支撑体(8)的外侧设置由若干个导弧边(7)，导弧边(7)设置为圆形圈边，且相间固定在支撑体(8)的外侧。

6.根据权利要求3所述的一种多管反冲熄灭电弧等离子体的结构，其特征在于：所述引弧组件(1)和接闪组件(3)均为由导电材料制成，引弧组件(1)为导电金属环，且导电金属环的外侧壁紧贴于反冲管(2)的内壁，在第一个反冲单元的导电金属环外设置有引弧电极(4)。

7.根据权利要求3所述的一种多管反冲熄灭电弧等离子体的结构，其特征在于：若干个反冲单元设置为空间螺旋状结构，支撑体(8)设置为三棱柱、四棱柱或五棱柱结构，若干个反冲单元螺旋沿着三棱柱、四棱柱或五棱柱侧面排布，设置在侧面的内部。

8.根据权利要求3所述的一种多管反冲熄灭电弧等离子体的结构，其特征在于：在同一垂直方向的两个反冲口(6)之间至少设置有一个导弧边(7)。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的一种多管反冲熄灭电弧等离子体的结构，其特征在于，等离子体的结构的灭电弧过程为：当雷击闪络电弧接近等离子体的结构时，引弧电极(4)通过对闪络电弧的物理触碰、库仑力作用或者尖端放电形成上行先导，将电弧牵引至第一个反冲管入口附近，外电弧在第一个反冲管的引弧组件牵引下进入极细的反冲管，其中，反冲管内径远小于电弧直径，电弧弧柱在反冲管内受到狭管灌注作用，电弧因受到反冲单元中管壁限制，弧柱直径强制减小，整个电弧导电横截面积变小，电弧电阻增大，由功率计算公式：P＝I²·R可知，电弧功率也增大，使得管内热量、温度均升高，此为功率性温升，同时，入口电弧与出口电弧在管内发生180°对冲碰撞，切断了电弧辐射、对流、传导、流失的通道，散热被阻断，温度进一步上升，此为阻断性温升，电弧等离子体在管内密度急剧增大，粒子之间的摩擦、碰撞加快，热量、温度再次升高，此为摩擦性温升，三大温升效应使得管内外温度差变大，压力差也变大，当反冲管管内压力大于管外压力时，产生由内向外的定向电弧压爆效应，管内电弧被迅速排空，外电弧空腔效应，阻断了外电弧能量的注入，剩余电弧依次经接闪线接闪、下一个引弧组件(1)导弧后进入下一反冲管(2)，之后的反冲灭弧过程同上，最终，电弧在多个断点同时断裂，其连续性被破坏，加速冲击电弧的熄灭，消除了工频建弧通道的形成。