[发明专利]一种低压系统提前放电反冲灭弧装置及方法

权利要求书

1.一种低压系统提前放电反冲灭弧装置，其特征在于：包括反冲灭弧单元，所述反冲灭弧单元包括反冲管(1)、绝缘导线(3)、高压包(4)和电场感应线(6)，所述绝缘导线(3)一端与高压包(4)的输出端连接，所述电场感应线(6)与高压包(4)连接，且电场感应线(6)设置在低压系统开关的侧边，所述绝缘导线(3)的另一端设置在反冲管(1)内。

2.根据权利要求1所述的一种低压系统提前放电反冲灭弧装置，其特征在于：所述反冲管(1)包括引弧电极(8)、反冲管壁(9)和接闪电极(10)，所述接闪电极(10)设置在反冲管壁(9)的一端并密封设置，引弧电极(8)设置在反冲管壁(9)的另一端内。

3.根据权利要求2所述的一种低压系统提前放电反冲灭弧装置，其特征在于：反冲灭弧单元的数量为若干个，反冲灭弧单元与反冲灭弧单元之间不平行设置，且首尾通过设置接闪线(7)连接，所述接闪线(7)的一端与一个反冲灭弧单元的接闪电极(10)连接，另一端与下一个反冲灭弧单元的引弧电极(8)连接。

4.根据权利要求3所述的一种低压系统提前放电反冲灭弧装置，其特征在于：所述反冲灭弧单元与反冲灭弧单元之间填充有绝缘材料(12)，所述绝缘材料(12)设置为圆形柱体(13)，反冲灭弧单元倾斜埋设在圆形柱体(13)内，且反冲管(1)的反冲口与外部连通，其中一个反冲灭弧单元的引弧电极(8)上还设置有在开关侧边的引弧装置。

5.根据权利要求4所述的一种低压系统提前放电反冲灭弧装置，其特征在于：所述反冲灭弧单元与反冲灭弧单元之间的夹角为30°-60°，反冲灭弧单元与反冲灭弧单元正反向排布埋设在绝缘材料(12)内。

6.根据权利要求4所述的一种低压系统提前放电反冲灭弧装置，其特征在于：所述圆形柱体(13)的外侧设置有裙边(11)，所述圆形柱体(13)两端的裙边(11)的圆弧半径比中间的裙边(11)的圆弧半径大。

7.根据权利要求2所述的一种低压系统提前放电反冲灭弧装置，其特征在于：所述反冲管壁(9)由高强度耐高温耐高压的非导电材料制成，引弧电极(8)设置为导电金属环，并且导电金属环的外侧壁紧贴于反冲管的内壁，接闪电极(10)由导电材料制成，设置为球形结构密封在反冲管的一端。

8.一种低压系统提前放电反冲灭弧方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

步骤1：当低压系统负载侧或者电源侧发生高频振荡重燃电弧时，高压包通过电场感应线(6)感应附近电场变化提前产生高压脉冲，高压脉冲在反冲管管内产生，在管内提供自由电子；

步骤2：引弧装置通过库仑力或物理触碰牵引电弧使其进入第一个反冲管；

步骤3：电弧进入反冲管后，电弧发生弹性变形，电弧功率增大，温度升高，反冲管内热量升高；

步骤4：反冲管与外部的压力差变大，当反冲管管内压力大于管外压力时，产生由内向外的定向电弧压爆效应，压爆效应造成电弧排放：一方面，管内电弧被迅速排空；另一方面，外电弧空腔效应，阻断外电弧能量的注入；

步骤5：在反冲管的接闪电极(10)上设置接闪线(9)与下一个反冲管的引弧电极(8)连接，前一个反冲管内剩余的电弧依次经接闪线(9)和下一个反冲管的引弧电极(8)进入下一个反冲管，电弧最终被完全熄灭。

9.根据权利要求8所述的一种低压系统提前放电反冲灭弧方法，其特征在于：所述步骤2中的引弧装置包括引弧杆和引弧导线，所述引弧杆设置在绝缘填充材料上，并通过引弧导线与其中一个反冲管的引弧电极连接。

10.根据权利要求8所述的一种低压系统提前放电反冲灭弧方法，其特征在于：所述步骤2中，电弧在反冲管内受到管壁挤压后直径由粗变细，产生欧姆性温升；同时粒子之间的摩擦加剧，摩擦伴随着管内温度的上升；电弧遇到接闪电极后产生折断，方向发生180度转变，电弧阻断效应加速温升。