[发明专利]一种消除工频绝缘强度损失的动态灭弧系统及方法

说明书

本发明提供一种消除工频绝缘强度损失的动态灭弧系统及方法，属于灭弧防雷技术领域，系统包括上端液电灭弧装置、下端液电灭弧装置、上端预电离放电装置和下端预电离放电装置，上端液电灭弧装置和下端液电灭弧装置分别设置在绝缘子串的两端的横杆上。本发明在无雷情况下，不会破坏工频绝缘强度，即使在工频工作电压与操作过电压下也不会发生间隙击穿，避免了误动作。液电灭弧装置截断电弧迅速，电弧在液体中放电产生液电效应，迅速形成冲击压力波，冲击电弧在刚刚形成之时就立即被截断，绝缘强度恢复快灭弧结束后罩内的液体快速回流到灭弧通道内并自动分层，准备下次雷击的到来，减少碳排放，液体介质替代阀片后，更加安全清洁，能有效减少碳排放。

技术领域

本发明涉及灭弧防雷技术领域，尤其涉及一种消除工频绝缘强度损失的动态灭弧系统及方法。

背景技术

现有的架空输配电线路雷电防护体系是以“阻塞型”防雷模式为主，主要措施为架设避雷线和耦合地线、降低杆塔接地电阻、增强线路绝缘和安装线路避雷器等，其主要目的为限制雷击过电压，减少雷击跳闸。但是由于“阻塞型”防雷模式受到其有效性、安全性以及经济性的制约，仅能防护单次的弱雷击，对巨大雷击和多重雷击防护存在巨大空白，雷击跳闸率长期“居高不下”。

现有的“疏导型”防雷模式作为“阻塞型”防雷模式的补充，主要是在绝缘子(串)两端安装并联保护间隙，其结构简单、安装方便，为了确保间隙的放电电压低于绝缘子(串)的放电电压，间隙距离L为绝缘子长度距离L0的0.7～0.8倍，L/L0称为绝缘配合比，其值通常小于1。静态绝缘配合比在有雷、无雷情况下都一样，在有雷情况下，并联保护间隙会优先被击穿，从而避免绝缘子闪络；但在无雷情况下就会破坏工频绝缘强度，降低工频击穿电压，降低线路绝缘水平，容易在工频工作电压与操作过电压下发生间隙击穿，造成误动作。

同时输电线路遭受雷击时会引起冲击闪络，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；如果雷击输电线或避雷线上，可能会引起输电线断裂，使输电工作无法进行。因此需要设计一种更好的灭弧装置，可以避免绝缘子闪络，有效避免工频续流。

发明内容

本发明的目的在于提供一种消除工频绝缘强度损失的动态灭弧系统及方法，解决背景技术中提到的技术问题。确保在雷击时，将闪络通道控制在并联间隙(即灭弧通道)，保护绝缘子(串)雷击绝缘不闪络，但又不至于在工频过电压和操作过电压下使间隙被击穿，造成误动作。这解决了伏秒特性凸起造成的绝缘配合存在无效区的难题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种消除工频绝缘强度损失的动态灭弧系统，包括上端液电灭弧装置、下端液电灭弧装置、上端预电离放电装置和下端预电离放电装置，上端液电灭弧装置和下端液电灭弧装置分别设置在绝缘子串的两端的横杆上，上端液电灭弧装置与下端液电灭弧装置相对设置，上端预电离放电装置设置在上端液电灭弧装置的侧边，且上端预电离放电装置底部与上端液电灭弧装置的底部相平，下端预电离放电装置设置在下端液电灭弧装置的侧边，下端预电离放电装置的顶部与下端液电灭弧装置的顶部相平，上端液电灭弧装置与下端液电灭弧装置间的距离大于或者等于绝缘子串的长度。

进一步地，上端液电灭弧装置和下端液电灭弧装置均包括管体、金属罩、可移动电极、绝缘油、液体介质和下电极，金属罩密封设置在管体的一端，可移动电极一端卡设在金属罩内，另一端伸入管体内，下电极密封设置在管体的另一端，液体介质设置在管体内，绝缘油设置在可移动电极外侧，且绝缘油与液体介质的分界面为可移动电极最底端处。

进一步地，金属罩设置螺栓杆和螺母固定在管体上，管体的端部设置有管体顶部平板，金属罩设置为帽体结构，螺栓杆贯穿金属罩和管体顶部平板，并上下使用螺母固定，螺栓杆为塑料螺栓杆，金属罩与管体顶部平板之间设置有密封圈。

进一步地，金属罩的内侧设置有卡扣圈，可移动电极的上端设置为圆盘结构，圆盘结构卡设在卡扣圈的上端，并可上下运动设置，管体内设置有弹性层，弹性层设置为塑料绝缘层。