[发明专利]一种反冲压缩组合灭弧方法及装置

权利要求书

1.一种反冲压缩组合灭弧方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

步骤1：在顶端设置有反冲管(6)，反冲管(6)底部设置若干个环绕设置的压缩管(2)，反冲管(6)顶端设置有引弧电极(7)，底部设置有反冲电极(8)；

步骤2：当雷击闪络电弧接近反冲管(6)时，引弧电极(7)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，将电弧牵引至反冲管(6)入口处，外电弧在反冲电极(8)吸引作用下进入反冲管(6)内；

步骤3：电弧弧柱在反冲管(6)内受到狭管灌注作用，电弧发生弹性形变，电弧径向变形转变为轴向变形，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，管内温度迅速升高；

步骤4：反冲管(6)内外温度差变大，压力差也变大，反冲管(6)内产生由内向外的定向电弧压爆效应，压爆效应造成电弧排放：一方面，管内电弧被迅速排空；另一方面，外电弧空腔效应，阻断了外电弧能量的注入；

步骤5：剩余未熄灭电弧经压缩管(2)的引弧作用进入到压缩管(2)内，剩余未熄灭电弧经过若干个环绕设置的压缩管(2)压缩后能量被进一步削弱，最终完全熄灭。

2.根据权利要求1所述的一种反冲压缩组合灭弧方法，其特征在于：所述步骤1中，若干个环绕设置的压缩管(2)首尾依次连接，连接处设置有喷口(3)，喷口(3)的内侧设置有接闪电极(10)传导电弧。

3.根据权利要求2所述的一种反冲压缩组合灭弧方法，其特征在于：压缩管(2)包括压缩管体和压缩电极(9)，压缩管体设为内部中空，两端开口的管状结构，压缩电极(9)密封设置在压缩管体内。

4.根据权利要求1所述的一种反冲压缩组合灭弧方法，其特征在于：所述步骤3的具体过程为：

电弧在进入反冲管(6)入口时，首先物理形状发生改变，由粗电弧变成了细的电弧，径向压力转成轴向压力，由于狭管反冲效应，在电弧反冲管(6)喷出速度会加快；

电弧变细后，电弧横截面积减小，电弧电阻会大幅度上升，反冲管(6)体能量会增强，反冲管内敛性温度会升高；

当温度的逐步升高使得电弧积累性的增加，又进一步加剧了压爆效应，使电弧喷射力度更大。

5.根据权利要求1所述的一种反冲压缩组合灭弧方法，其特征在于：所述步骤5的压缩反冲过程为：

电弧进入压缩管(2)时，在压缩管(2)的前半段反冲段(A)，反冲段(A)对电弧压缩和弯折，在反冲段(A)内产生轴压力梯度，一部分电弧由反冲段(A)内向外界喷出，对电弧的拐点进行吹拉，再次拉伸细化了电弧，使电弧更加容易被吹灭且不复燃，另一部分电弧由压缩管(2)内的压缩电极(9)传到加速段(B)；

电弧在加速段(B)内加速传导，一部分从加速段(B)的末端喷出，另一部分从接闪电极(10)传到下一个压缩反冲管(2)的反冲段(A)内，重复上述过程直到电弧熄灭。

6.一种反冲压缩组合灭弧装置，其特征在于：包括支撑体(1)，支撑体(1)的外侧设置有若干个裙边(4)，支撑体(1)的顶部设置有反冲装置，支撑体(1)内设置有多级压缩装置，所述反冲装置与多级压缩装置连接。

7.根据权利要求6所示的一种反冲压缩组合灭弧装置，其特征在于：所述反冲装置包括反冲管(6)、引弧电极(7)和反冲电极(8)，所述反冲管(6)设置为内部空心管结构，所述引弧电极(7)设置在反冲管(6)的上端开口处，所述反冲电极(8)密封设置在反冲管(6)的底部。

8.根据权利要求7所示的一种反冲压缩组合灭弧装置，其特征在于：所述反冲管(6)采用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(6)的内径大小随输电线路电压等级升高而适当增大；

引弧电极(7)和反冲电极(8)均为导电材料制成，引弧电极(7)为导电金属环，且导电金属环的外侧壁紧贴于反冲管(6)上段开口的内壁。