[实用新型]基于库伦力引弧的防雷间隙绝缘配合方法的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及了输电线路防雷保护间隙装置，具体涉及了一种基于库伦力引弧的防雷间隙绝缘配合方法的装置。

背景技术

输电线路防雷一直都是电力部门防雷工作的重要内容，雷电故障仍然是影响电网安全的重要因素之一。输电线路发生雷击，导致线路绝缘子闪络，随之而起的工频续流损坏绝缘子串及金具，导致绝缘子串烧毁及烧断导线事故。传统的“堵塞型”防雷保护方式，改造杆塔接地电阻、架设耦合地线及避雷线、安装线路避雷器等，由于其局限性，只能解决50%的雷击事故。近年，为了进一步提高输电线路供电的可靠性，电力部门采用在输电线路加装并联保护间隙来防止雷击事故。然而实际运行中，并联保护间隙具有明显的缺陷如下：

首先，并联保护间隙安装在绝缘子串两端，是通过缩短绝缘子串爬电距离的方法起到雷击时优先绝缘子串击穿的作用。绝缘子串爬电距离被短接，不仅导致电力系统输电线路整体耐雷水平下降使雷击跳闸率增加，同时导致电力系统正常运行时的工频绝缘水平下降，无形之间提高了并联保护间隙在暂时过电压及操作过电压下误击穿概率。

其次，当输电线路发生雷击时，并联保护间隙优先因雷击引起的过电压而击穿，将雷电流泄入大地，从而起到保护输电线路及电气设备的作用。然而由于并联保护间隙没有灭弧能力，不能熄灭绝缘子串闪络后引起的工频续流，电弧在保护间隙间长时间灼烧，将造成绝缘子串损坏，严重时，可能造成输电线路断线，同时电弧会对电极造成烧蚀而降低其保护性能。最终依靠断路器来熄灭电弧来实现保护输电线路及设备，是牺牲“跳闸率”和“供电可靠性”换取“低事故率”的做法。

针对普通并联间隙不具备灭弧能力的缺陷，发明人在之前申请的专利，中国专利号为2011201046273就公开了一种适用于10～35kV架空输电线路的10～35kV架空输电线路约束空间喷射气体灭弧防雷间隙装置，该装置并联安装于线路绝缘子串两端，保护间隙之间的闪络电压小于被保护绝缘子串，从而在输电线路遭受雷击时优先于被保护绝缘子串击穿，击穿放电时，信号采集装置自动感应雷电流信号并触发高速喷射气体发生装置，瞬间产生高速喷射气流对约束空间内续流电弧沿纵向强烈冲击、冷却至熄灭。又如中国专利号为2011200053246公开了用于各电压等级输电线路的约束空间喷射气流灭弧防雷间隙装置，该装置并联安装于线路绝缘子串两端，保护间隙之间的闪络电压小于被保护绝缘子串，从而在输电线路遭受雷击时优先于被保护绝缘子串击穿，击穿放电时，约束空间内部的产气材料被高温电弧急剧加热产生高压气体的同时，信号采集装置自动采集信号并启动喷射气体发生装置，瞬间产生高速气流沿纵向对电弧造成冲击、冷却至熄灭。发明人之前申请的专利对于熄灭工频电弧起到了很好的作用，但是仍然存在短接部分绝缘子串爬电距离，降低线路工频绝缘水平的缺点。上述的装置还需要进行进一步的改进，从而达到更好的效果，提高电力系统的稳定性。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种适用于各种电压等级的架空输电线路，既能成功熄灭雷击放电引起的工频续流电弧又不减小电力系统工频绝缘水平的基于库伦力吸引的防雷间隙绝缘配合方法的装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种基于库伦力引弧的防雷间隙绝缘配合方法的装置，包括绝缘灭弧装置和并列安装在绝缘子串附近的保护间隙装置；绝缘灭弧装置包括灭弧筒和内置于灭弧筒的气体发生器；保护间隙装置主要由低压端电极和高压端电极构成；其中，所述低压端电极的一端通过连接金具安装在杆塔横担上，另一端安装绝缘灭弧装置；所述高压端电极的一端安装在架空导线上，另一端指向低压端电极；所述的低压端电极和高压端电极之间的主保护间隙的距离A长度设定为同一杆塔的绝缘子串的爬电距离长度。

本实用新型将低压端电极安装在杆塔横担上，高压端电极安装在架空导线上，并且将低压端电极和高压端电极之间的主保护距离由普通并联间隙短接部分绝缘子串爬电距离变为等于绝缘子串爬电距离，通过感应电荷原理及异性电荷相吸原理使该装置能优先绝缘子串被击穿，是绝缘子串不受雷电影响，不会因为雷击而损害；而且保证了工频的耐压能力不受影响，减少了操作过电压下的无击穿。

在普通并联保护间隙装置中，低压电极和高压电极分别安装在绝缘子串上端和下端，其还具有缺点：绝缘子串是导线和杆塔的唯一固体连接点，承受着导线本身的重力作用，对电网的安全起重要作用。普通并联间隙电极安装与绝缘子串上 ，无疑增加了绝缘子串的受力，在风力使导线摇晃摆动的情况下这种力会成倍增加；本实用新型则将高、低压端电极分别安装于导线和杆塔上，对绝缘子串的受力没有直接影响。