[发明专利]一种全封闭液电腔室和开放液电腔室组合灭弧装置及方法

说明书

本发明提供一种全封闭液电腔室和开放液电腔室组合灭弧装置及方法，属于防雷灭弧技术领域，包括反冲管装置和密封液电灭弧管，反冲管装置设置在密封液电灭弧管的上端，反冲管装置的底部与密封液电灭弧管上端设置导电介质体连通，反冲管装置和密封液电灭弧管的外侧均设置有裙边。本发明补充灭弧液体可以通过雨水补充腔室内的液体量，补充全封闭液电灭弧腔室内因长时间放电所造成的液体损失。

技术领域

本发明涉及防雷灭弧技术领域，尤其涉及一种全封闭液电腔室和开放液电腔室组合灭弧装置及方法。

背景技术

雷电是自然界中的一种常见的放电现象，雷击释放出的巨大能量对建筑物和高空物体都有着严重的危害。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。

现有的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，但是现有的灭弧装置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，也无法达到大幅度降低雷击跳闸的目标，衰减雷电流的能力有限。

发明内容

本发明的目的在于提供一种全封闭液电腔室和开放液电腔室组合灭弧装置及方法，解决背景技术中提到的技术问题。目的在于提高灭弧装置在灭弧过程中对雷电流的衰减强度，同时提高灭弧结构的可靠性，降低雷击事故率和跳闸率，提高电网运行的稳定性，装置采用液体灭弧，低碳环保，符合国家碳达峰、碳中和重大需求。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种全封闭液电腔室和开放液电腔室组合灭弧装置，包括反冲管装置和密封液电灭弧管，反冲管装置设置在密封液电灭弧管的上端，反冲管装置的底部与密封液电灭弧管上端设置导电介质体连通，反冲管装置和密封液电灭弧管的外侧均设置有裙边。

进一步地，密封液电灭弧管包括上密封板、密封管管体、液体介质和下密封板，上密封板和下密封板密封设置在密封管管体的两端，液体介质设置在密封管管体内，上密封板和下密封板均为金属板。

进一步地，密封管管体的内壁上设置有弹性层，弹性层设置在密封管管体的内壁与液体介质之间。

进一步地，密封液电灭弧管还包括上竖直电极和下竖直电极，上竖直电极贯穿上密封板密封设置，下竖直电极贯穿下密封板密封设置。

进一步地，反冲管装置包括反冲管管体和引弧电极，反冲管管体设置为上端开口的空心管结构，引弧电极设置在反冲管管体的顶部。

一种全封闭液电腔室和开放液电腔室组合灭弧方法，当雷电弧进入到反冲管装置时，先发生反冲效应将电弧熄灭，剩余的电弧进入到密封液电灭弧管时，在密封液电灭弧管内的液体介质上形成放电通道，产生液电效应、反射冲击波叠加效应和产生帕斯卡效应，形成冲击波，以冲量或者冲击压力的方式作用于放电通道，冲击波冲击侧壁后反冲电弧中心将电弧熄灭，实现反冲和液电效应双重灭弧。

进一步地，液电效应的具体过程为：液体介质采用油和水的乳化混合液，油被水分割后被裹在内，油颗粒外表通过水连成一片，构成完整的水介质放电通道，保留单纯水介质的击穿特性，电弧沿水介质放电过程中，电弧等离子体又受到绝缘油包裹产生的不可压缩性制约，产生压强和衰减冲击波传导压强，由于雷电弧冲击时间短，液体无法瞬时发生变形和位移，此时可将混合液视为自身不会被压缩的激波传递介质，且比普通单一液体更难压缩的一种介质，混合液粘度更高、表面张力更大，故乳化混合液在维持自身原有状态的力会变大，在电弧占位击穿混合液产生的压力作用下，在电弧和乳化混合液的接触面会同步产生数百兆帕级的压强，百兆帕级同步压强反作用于电弧并遮断电弧，以消除电弧的占位，确保高粘度混合液体不可压缩性，同时高粘度液体可以吸收更多的传导冲击波的能量，衰减压力强度，降低对反冲灭弧结构的冲击力，提高结构的可靠性和耐用性。