[发明专利]一种补充液体和强密封的液电效应灭弧装置及其灭弧方法

权利要求书

1.一种补充液体和强密封的液电效应灭弧装置，包括保护壳体和裙边，裙边设置在保护壳体的外侧，其特征在于：还包括螺杆(1)、液体介质存储箱(2)、电极装置、补水装置、下电极(10)和灭弧管(11)，灭弧管(11)设置在保护壳体的内部，液体介质存储箱(2)设置在保护壳体的顶端，并通过补水装置与灭弧管(11)连通，下电极(10)设置在灭弧管(11)的底端，螺杆(1)通过电极装置与灭弧管(11)的内部连通，灭弧管(11)内部设置有液体介质。

2.根据权利要求1所述的一种补充液体和强密封的液电效应灭弧装置，其特征在于：电极装置包括连接棒(3)和电极棒(9)，连接棒(3)一端与螺杆(1)连接，另一端与电极棒(9)连接，而电极棒(9)伸灭弧管(11)内。

3.根据权利要求2所述的一种补充液体和强密封的液电效应灭弧装置，其特征在于：补水装置包括进水孔(4)、补水通道(5)、上盖(6)和出水孔(7)，上盖(6)盖合在电极棒(9)的外侧，补水通道(5)设置在电极棒(9)内侧，进水孔(4)设置在补水通道(5)的上端，并与液体介质存储箱(2)连通，出水孔(7)设置在补水通道(5)的顶部与灭弧管(11)连通。

4.根据权利要求1所述的一种补充液体和强密封的液电效应灭弧装置，其特征在于：还包括排气细管(8)，排气细管(8)的底端与灭弧管(11)连通，另一端与外界连通设置。

5.根据权利要求1所述的一种补充液体和强密封的液电效应灭弧装置，其特征在于：灭弧管(11)的内侧边上设置有弹性层，弹性层设置在灭弧管(11)的内壁与液体介质之间。

6.一种补充液体和强密封的液电效应灭弧方法，其特征在于：当雷电弧进入灭弧管(11)后，产生液电效应，形成冲击压力波，以冲量或者冲击压力的方式作用于放电通道，截断电弧，同时，给灭弧管(11)内的灭弧液体施加压强，产生帕斯卡效应，封闭容器中的静止流体的某一部分发生的压强变化，将大小不变地向各个方向传递，在灭弧管(11)的内壁上产生更大的作用力，作用力作用在外壳后发生反弹，形成方向指向灭弧管(11)中心的作用力，达到截断电弧，减小电流的幅值大小，降低雷电波的陡度，延长电弧的放电时间，当灭弧完成后，液体介质存储箱(2)往灭弧管(11)内补充液体介质，同时排气细管(8)将灭弧管(11)的气体排出。

7.根据权利要求6所述的一种补充液体和强密封的液电效应灭弧方法，其特征在于：液电效应的具体过程为：电弧进入密封的管道以后，在充满液体介质的管内放电，放电通道中的部分液体瞬间被汽化、分解、电离成高温的离子体而膨胀，膨胀后体积为原来的若干千倍，形成一个向外传播的机械压力波，但由于液体可视为自身不会被压缩的激波传递介质，加上电弧本身对液体的占位压力作用，在放电通道进行液相放电时，对外界表现出力学效应，在雷击含有液体的绝缘管管内部，发生陡度预击穿的瞬间，液体在电弧的锤击作用下会同步产生100Mpa以上的压力，由于力的相互作用，绝缘管管壁在液体介质中产生冲击波，以冲量或者冲击压力的方式作用于放电通道，电弧被整体压断熄灭，电弧被熄灭瞬间通过压力释放作用到管内的电弧并使其截断，切断建弧通道。

8.根据权利要求6所述的一种补充液体和强密封的液电效应灭弧方法，其特征在于：帕斯卡效应的具体过程为：封闭容器中的静止流体的某一部分发生的压强变化，将大小不变地向各个方向传递，则从绝缘管管内的放电通道开始，以更大的作用力冲击四周的液体介质，该作用力在碰到绝缘管壁后发生反弹，形成方向指向绝缘管中心的作用力，增强液电效应中产生冲击压力以及占位压强峰值，双重的压力源共同被放大力的作用，截断电弧，且在绝缘管中的电弧越长，对绝缘管壁的作用力也就越大，反过来截断电弧的冲击压力也就越大，阻止了电弧的二次重燃。

9.根据权利要求6所述的一种补充液体和强密封的液电效应灭弧方法，其特征在于：内设置有弹性层，弹性层增大受力面积，减小管内压强，设置在绝缘管内的弹性层的弹性材料在其表面具有小凹坑，增大绝缘管内壁的受力面积，同时也提高表面的粗糙程度，由于压力与面积之间满足关系为：P＝F/S，即受力面积与压强之间成反比，在灭弧管(11)内增加弹性层后，灭弧管(11)内部在受到电弧冲击作用下，管内最大压强比未增加弹性材料前低，避免管内压强过大，造成绝缘管爆炸的状况；

弹性层还反射液电效应的基波，使得基波作用在电弧通道上，电弧更容易熄灭，减少了管壁承受的瞬间压力，避免绝缘管炸裂；

同时避免因帕斯卡效应产生的作用力直接冲击绝缘管，管内冲击波首先对弹性绝缘材料形成冲击作用力，减小作用在绝缘管内表面的反作用力，避免硬度较小的绝缘管因直接受到反作用力的冲击而发生断裂。