[实用新型]防雷装置

说明书

技术领域

本实用新型专利涉及电力系统高压输电线路防雷技术领域，具体涉及一种防雷装置。

背景技术

随着电力系统线路防雷装置的不断深入研究，各种新型的防雷装置的应用日新月异。多重串联间隙防雷装置，利用高压技术中间隙电弧的特性进行防雷设计，但是现有间隙防雷装置中，灭弧时间长，易引起系统继电保护动作而跳闸；采用了电弧灼烧产气材料产生气体推动力来完成电弧的拉长、冷却和熄灭。在经过多次雷击闪络后装置的防雷性能会随着材料的消耗的降低，影响使用寿命。

实用新型内容

基于此，本实用新型公开一种防雷装置及防雷装置灭弧室容积计算方法，该防雷装置动作有效、确保防雷功能正常发挥作用，使用该计算方法设计灭弧室容积，使防雷装置灭弧动作时间短、熄弧能力强，防雷装置连续多次工作的间断时间短。

一种防雷装置，包括：外壳，其内有灭弧室和至少两个电极室；其中，灭弧室和电极室依次交错排列，灭弧室有两个开口分别与相邻两个电极室连通，灭弧室内壁表面圆滑，有吹弧通道将灭弧室与外界连通。

一种防雷装置，包括：外壳，其内有灭弧室和至少两个电极室，灭弧室内壁表面圆滑，灭弧室和电极室交错排列，灭弧室有两个开口分别与相邻两个电极室连通，有吹弧通道将灭弧室与外界连通；电极，两端各有一个接闪面，电极安放于电极室内，电极两端的接闪面同时暴露于电极室两侧的灭弧室中、将两侧灭弧室电连通，灭弧室中的两个接闪面之间留有闪络间隙。

在其中一个实施例中，所述灭弧室为球形。

在其中一个实施例中，所述灭弧室的容积V由雷击的雷电流特性、外界大气的气压和比热容确定，满足一次雷击过程中，在指定的外界大气的气压和比热容下，雷电流将灭弧室的气体加热获得最大膨胀功。

在其中一个实施例中，所述灭弧室内壁有增爬槽，所述增爬槽环绕闪络间隙。

在其中一个实施例中，所述增爬槽延伸至所述吹弧通道并在所述吹弧通道内延伸。

在其中一个实施例中，所述接闪面为半球形。

在其中一个实施例中，所述接闪面半球形的直径D与闪络间隙d满足：D大于或等于d/2。

在其中一个实施例中，所述吹弧通道的宽度大于所述闪络间隙的最小距离、小于所述灭弧室横截面的最大宽度。

下面对上述防雷装置及防雷装置灭弧室容积计算方法的优点或原理进行说明：

1、防雷装置在遭受雷击过电压冲击时，雷击过电压通过电极施加在灭弧室单元上，在灭弧室两端电极遭受冲击过电压时，两个电极之间的闪络间隙发生闪络，灭弧室中的空气得到急剧加热膨胀。灭弧室内电弧等离子体在电场、磁场、流场及空气动力的多重作用下产生吹弧效应，将电弧吹断，达到自动灭弧效果，灭弧室采用非产气材料制造，在整个过程材料消耗可忽略，对防雷装置的使用寿命无影响；

灭弧室内壁表面圆滑，内壁圆滑，在遭受雷击时，灭弧室内壁电荷分布均匀，没有电荷累积效应，相同间隙电压下，不容易被击穿，可以提高线路绝缘等级，特别是在高压配电线网上，可以避免防雷装置频繁误操作放电，引起高压配电网电压严重下降，导致配电网电压波动影响配电质量。

2、灭弧室为圆球形式，灭弧室相对于球形对称，使其上分布的电荷更加均匀，获得更好的绝缘效果。

3、灭弧室的容积V由雷击的雷电流特性、外界大气的气压和比热容确定，满足一次雷击过程中，在指定的外界大气的气压和比热容下，雷电流将灭弧室的气体加热获得最大膨胀功。在需要保证灭弧室内壁圆滑的情况下，不方便修改灭弧室内壁形状优化吹弧效应，本实用新型从雷击特性参数和外界环境特性参数优化灭弧室容积设计，获得理想的吹弧效应，能够快速推动闪络电弧沿着吹弧通道喷射至外界大气环境中，使得当防雷装置遭受该种特性的雷电雷击时，灭弧时间短，灭弧效果最好。在闪络电弧延长，其动态阻抗增大的同时得到良好冷却效果，可快速、有效切断雷击闪络电弧并释放其能量。

并且，可以根据防雷区域多年气象资料，选择该区域频率最高的雷电特性来设计灭弧室容积，是防雷获得最佳防雷性能。也可以选择多种防雷区域的常见雷电特性，在配电网上设计针对不同特性的雷电都有对应的防雷装置，获得全面、有效的防雷效果。

4、增爬槽用于延长相邻电极之间的爬电距离，提高灭弧室内部沿面闪络电压，确保每次过电压闪络发生在相邻电极之间最短物理连线路径上，使得灭弧室每次雷电冲击动作电压数值离散性小。特别是当灭弧室为圆球形时，灭弧室体积相同时，球形面积最小，爬电距离最短，增设增爬槽可以有效提高线路的绝缘等级。