[发明专利]一种通过气体灭弧来抑制浪涌装置及方法

权利要求书

1.一种通过气体灭弧来抑制浪涌装置，其特征在于：包括绝缘壳体(8)，绝缘壳体(8)的下段内设置有液体存储槽(10)，上段的内部设置有反冲管存储孔(9)，反冲管存储孔(9)内放置反冲管(7)，反冲管(7)的内侧与液体存储槽(10)连通，液体存储槽(10)的内设置有绝缘液体。

2.根据权利要求1所述的一种通过气体灭弧来抑制浪涌装置，其特征在于：反冲管(9)包括陶瓷管体(1)、顶部套盖板(2)、固定装置(4)、底部套盖板(5)和绝缘覆盖层(6)，顶部套盖板(2)设置在陶瓷管体(1)的顶部，底部套盖板(5)设置在陶瓷管体(1)的底部，固定装置(4)穿过顶部套盖板(2)和底部套盖板(5)，并固定设置，绝缘覆盖层(6)设置在陶瓷管体(1)的外侧，顶部套盖板(2)上设置有反冲喷孔，底部套盖板(5)与外部金具连接。

3.根据权利要求2所述的一种通过气体灭弧来抑制浪涌装置，其特征在于：陶瓷管体(1)内部设置为中空的圆柱结构，陶瓷管体(1)的内部中空孔与反冲喷孔设置在同一条直线上。

4.根据权利要求3所述的一种通过气体灭弧来抑制浪涌装置，其特征在于：顶部套盖板(2)包括顶盖板套盖(2.1)和顶盖板沿边(2.2)，顶盖板套盖(2.1)设置为向上凹陷结构，顶盖板沿边(2.2)设置在顶盖板套盖(2.1)的底部侧边上。

5.根据权利要求4所述的一种通过气体灭弧来抑制浪涌装置，其特征在于：固定装置(4)设置为绝缘螺杆，顶盖板沿边(2.2)和底部套盖板(5)上均设置有相同数量和大小的螺孔，绝缘螺杆穿过螺孔并设置螺母(3)拧紧设置。

6.根据权利要求5所述的一种通过气体灭弧来抑制浪涌装置，其特征在于：绝缘覆盖层(6)设置为环氧树脂层，覆盖在绝缘螺杆、螺母(3)、顶盖板沿边(2.2)和底部套盖板(5)上，并包合陶瓷管体(1)。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的一种通过气体灭弧来抑制浪涌装置的方法，其特征在于：当雷电弧击穿反冲管时，电弧导通，电弧在反冲管内双向反冲，向外的反冲波对电弧进行熄灭，向下的反冲波冲击到绝缘液体后，将一部分的液体压上反冲管内，同时产生二次的反冲波，发生液电爆轰效应，反冲灭弧压力峰值与冲击陡度电弧预击穿时间同步，冲击电弧在刚形成时立即被截断，电弧导通液体后，电弧和液体进行热交换产生电液热交换效应，电弧热产生的液体气泡和热蒸发效应存储动能，持久释放灭弧压力，液电爆轰效应和电液热交换效应产生的向下的冲击波被反冲管的底部反射回来形成冲击波正反射效应进行灭弧。

8.根据权利要求7所述的一种通过气体灭弧来抑制浪涌装置的方法，其特征在于：液电爆轰效应的具体过程为：电弧从腔体入口被灌注到反冲管后通过腔体另一端的电极入地形成放电回路，腔体内的电弧发生液体内放电现象，液体内的放电电弧温度瞬间达到10⁴K以上，电弧发生由温度梯度差引起的瞬间膨胀，由于电弧10⁴K以上的温度瞬间出现，包裹在电弧四周的液体来不及位移和热蒸发，液体呈“刚性”的固体状并包裹住电弧阻止电弧膨胀，将液体视为自身不会被压缩的激波传递介质，液体在电弧的锤击作用下会同步产生100Mpa以上的压力，此时电弧电流值小，但电弧电压降大，电弧内聚集的能量等于电弧电压和电弧电流乘积的积分，电弧的温度取决于电弧能量，而电弧能量的峰值出现在电弧接通的瞬间，随着电弧电流变大，电弧压降会降到视为0值，电流和电弧压降的乘积也视为0，积分后的能量下降，由于液体承受的电弧膨胀压力取决于由电弧能量决定的电弧温度，在电弧接通瞬间压力达到峰值，液体对电弧的“刚性”包裹使电弧温度产生的膨胀力瞬间转化为压力冲击波，冲击波唯一的释放出口是电弧入口，此时在整个腔体内被液体包裹住的电弧瞬间骤然膨胀，出现电弧爆轰效应，并同步产生100Mpa以上的峰值压力冲击波并从腔体内的出口喷出，在压力波从腔体出口释放的同时，机械压力波的“活塞”把电弧推出腔体，把腔体内的电弧截断，同时喷出腔体外的压力波惯性对腔体外的电弧进行截断，切断电弧的尺度大，通过反冲压力释放作用到反冲管内的冲击电弧并使其截断，切断建弧通道。

9.根据权利要求7所述的一种通过气体灭弧来抑制浪涌装置的方法，其特征在于：

电液热交换效应的具体过程为：电弧接通瞬间产生的液电爆轰效应会产生电弧爆轰效应在接通电弧瞬间产生压力峰值，随着电弧的发展，电弧电离度增加，电弧电流增加，电弧压降降低到视为0的水平，电弧能量降低，液电爆轰效应产生的压力降低，但电弧和液体的热交换出现，电弧通过气化液体产生蒸气，带走电弧热量衰减电弧电离度削弱电弧强度的同时，水蒸气会产生膨胀压力补偿电液爆轰的压力衰减，热交换压力维持比液电爆轰效应更长的时间，对电弧重燃抑制和再次截断电弧。