[发明专利]一种液态反冲灭弧防雷方法

说明书

本发明公开了一种液态反冲灭弧防雷方法，属于灭弧防雷技术领域，方法包括在反冲管内放置液体，电弧进入反冲管时，电弧预击穿液体的瞬间，由于雷电弧冲击时间极短，液体无法瞬时发生变形和位移，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，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灭弧。本发明截断电弧早，反冲灭弧压力峰值与冲击大陡度电弧预击穿时间同步，冲击电弧在刚刚形成之时立即被截断，截断电弧的压力巨大。

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种液态反冲灭弧防雷方法。

背景技术

雷击会给电力设施带来不同形式的损伤和破坏，雷云放电在电力系统中会引起雷击过电压。雷击过电压可能对绝缘子、输电线造成损伤；输电线路发生雷击时引起的冲击闪络，导致线路绝缘子闪络，继而产生很大的工频续流，损坏绝缘子串及金具，导致线路事故；雷电击打在输电线或避雷线上，可能会引起断股甚至断裂，使输电工作无法进行。

气体反冲灭弧装置能有效降低雷击电流，使主动式灭弧并联间隙的伏秒特性变得更为平坦，但是现有的气体反冲灭弧装置反冲压力较低，仅能减小雷电流的波头陡度，无法进一步衰减雷电流幅值大小，雷电流衰减率较低，电弧电流截断能力还不足够大。针对上述所述问题，提出了一种液态反冲灭弧防雷方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种液态反冲灭弧防雷方法，解决背景技术中提到的技术问题。目的在于提高气体反冲灭弧装置在反冲灭弧过程中对雷电流的衰减强度和截断巨大电弧的能力。在于增强单反冲灭弧装置在反冲灭弧过程中的灭弧压强，既能衰减雷电流幅值大小，也可以延长电弧的放电时间，避免瞬时雷电流幅值过大对输电线路造成损坏。

一种液态反冲灭弧防雷方法，在反冲管内放置液体，当电弧进入反冲管内时，电弧预击穿液体的瞬间，由于雷电弧冲击时间极短，液体无法瞬时发生变形和位移，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。

进一步地，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。