一种用于压缩灭弧防雷装置的压缩灭弧管的制作方法

本实用新型涉及一种输电线路中防雷装置的元器件，尤其涉及了一种用于压缩灭弧防雷装置的压缩灭弧管。

背景技术：

雷电是影响输电线安全的重要因素，长期以来占据线路故障跳闸的首位，是大气活动的自然过程，迄今还不可控制。但我们可以通过对常发事故进行分析，寻找雷击规律，加强防范。如处于高山峻岭或峰顶的杆塔、处于水塘或水库附近的输电线路、跨越山岭或江河湖泊的杆塔和安装在接地电阻高的杆塔和岩石塔基及输电线等都是易遭雷击破坏重点。

雷电打击会给电力设施带来不同形式的损伤和破坏，雷云放电在电力系统中会引起雷击过电压，架空线路中常见的过电压有雷击在架空线附近通过电磁感应在输电线上的过电压和雷电直接击打在导线上产生的过电压。雷击造成过电压，可能对绝缘子、输电线造成损伤；雷击引起绝缘子闪络放电，会对瓷质表面造成烧伤脱落或对玻璃绝缘子造成网状裂纹，使绝缘强度大幅降低；雷电击打在输电线或避雷线上，可能会引起断股甚至断裂，使输电工作无法进行。

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。输电线路发生雷击时引起的冲击闪络，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。对此电力部门一般采用在输电线路加装线路防雷器来实现保护。

电弧是高温高导电率的游离气体, 将电弧进行消灭，简称灭弧。灭弧有多种方法，大多是使用某种气体或者液体来承担主要灭弧工作。

防雷器是一种能释放雷电或兼能释放电力系统操作过电压能量，保护电工设备免受瞬时过电压危害，又能截断续流，避免引起系统接地短路的电器装置。

3.现在输电线路中应用最多的是阀片防雷器，这种阀片存在电阻，一方面会使雷击过电压超标、热量积聚，热量难以散发，容易导致避雷器爆炸，防雷失败，另一方面，避雷器防雷仍需通过地网降阻、避雷线拦截、强化绝缘等方面来加强防雷效果，而降低地网电阻存在着技术瓶颈，地网电阻难以降低到理想状态。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种结构简单、设计合理、灭弧能力更强、工作稳定可靠的用于压缩灭弧防雷装置的压缩灭弧管。

为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种用于压缩灭弧防雷装置的压缩灭弧管，主要由灭弧管主体、以及设置在灭弧管主体内的一个中间导弧件和两个压缩冷壁灭弧管组成；所述的灭弧管主体的其中一端设有端部导弧件；所述的中间导弧件为圆球导弧件Ⅰ或者带孔圆片导弧件Ⅰ或者双面圆锥导弧件或者双面钉子导弧件；所述的端部导弧件为单面圆锥导弧件或者单面钉子导弧件或者圆球导弧件Ⅱ或者带孔圆片导弧件Ⅱ。

在本实用新型中，在压缩灭弧管的中间位置和端部均设置了导弧件，并且导弧件均有尖锐的端点，使其具有超强的引弧作用，保证电弧被吸引，进入压缩灭弧管内部，在指定的灭弧路径中闪络。

本实用新型进一步说明，所述的灭弧管主体的外表面设有裙边。设有裙边的压缩灭弧管在放置在防雷器装置内的灭弧通道时，裙边不仅可以起到固定压缩灭弧管的作用，还可以有效防止电弧沿着压缩灭弧管外表面直接闪络。

本实用新型进一步说明，所述的灭弧管主体的其中一端设有带孔圆片导弧件Ⅱ，灭弧管主体的另一端同样设有带孔圆片导弧件Ⅱ。压缩灭弧管至少有一端能够向外喷射电弧，因此当端部导弧件采用中空型的导弧件时，可以在压缩灭弧管的两端都设置端部导弧件，以便提高引弧作用，限定电弧的闪络路径。

在本实用新型中，中间导弧件和端部导弧件的材质为石墨或金属。

本实用新型的工作原理：

第一阶段（压缩温升效应）

当发生雷击时，电弧会被引弧电极吸引进入灭弧路径，一方面，灭弧路径会将电弧拉长，另一方面，灭弧管采用隔热材料制成，电弧在极短时间内与灭弧管的冷通道内壁形成大面积接触，弧柱外围立即冷却，弧柱半径减小。弧柱半径的减少既会吸入管道外的大量气体又会使自身电阻增大，进而导致弧柱中心温度急剧上升。

第二阶段（温升定向爆炸灭弧效应）

被吸入的气体由于热传导温度会快速升高，体积将迅速增大，受到管道内壁的压力，径向自膨胀气流发展为轴向自膨胀气流，这种轴向自膨胀气流会将拉长的脆弱电弧从灭弧管的中央向管道两端纵向吹出，在灭弧管的端口处，电弧从极度压缩态发展至自由态，直接沿电弧运动方向喷射出管道（纵吹，电弧被纵向拉长、削弱）。通过在整个灭弧路径的纵吹，电弧被不断地纵向拉长，原本集中在弧柱轴心的能量以喷射的态势向管道外释放和发展，灭弧路径内的电弧能量逐渐减小，最终在灭弧路径末端接地。

第三阶段 （电弧自熄灭效应、线路对地电容抑制电弧重燃原理）

初期电弧存储的能量少，电弧一旦在第二阶段被截断出现微小断口，这一断口会迅速延伸至全间隙，出现电弧开口的雪崩效应，电弧等离子体会迅速湮灭，转化为绝缘状态；

发生断口以后，压缩管道灭弧破坏了雷电弧，电容电压相当于并联在电弧断口，以致工频续流没有通路流过绝缘子，只能通过对地电容放电，而电容电压不能突变，所以电弧的工频电压从开始几乎为零缓慢上升，所以不存在微小断口被工频电压击穿重燃的可能。

本实用新型的优点：

1.结构简单、设计合理，灭弧能力强，工作更加稳定可靠。在压缩灭弧管的中间位置和端部均设置了导弧件，并且导弧件均有尖锐的端点，使其具有超强的引弧作用，保证电弧被吸引，进入压缩灭弧管内部，在指定的灭弧路径中闪络。

2.全气态通道。其他灭弧原理都需要灭弧材料，有材料损耗；例如，烘烤灭弧通过烘烤产气材料产生气流灭弧，产气材料需要损耗。而本灭弧原理的灭弧能量源是冲击电弧，通过一定的结构，利用冲击电弧自身的能量来灭弧，不需要其他材料，无能量损耗。

3.本实用新型中设有裙边；将压缩灭弧管放置在防雷器装置内的灭弧通道时，裙边不仅可以起到固定压缩灭弧管的作用，还可以有效防止电弧沿着压缩灭弧管外表面直接闪络。

附图说明

图1是本实用新型中压缩灭弧管的结构示意图。

图2是本实用新型中带裙边的压缩灭弧管的结构示意图。

图3是本实用新型中中间导弧件为带孔圆片导弧件Ⅰ的压缩灭弧管的结构示意图。

图4是本实用新型中中间导弧件为双面圆锥导弧件的压缩灭弧管的结构示意图。

图5是本实用新型中中间导弧件为双面钉子导弧件的压缩灭弧管的结构示意图。

图6是本实用新型中端部导弧件为单面圆锥导弧件的压缩灭弧管的结构示意图。

图7是本实用新型中端部导弧件为单面钉子导弧件的压缩灭弧管的结构示意图。

图8是本实用新型中端部导弧件为圆球导弧件Ⅱ的压缩灭弧管的结构示意图。

图9是本实用新型中端部导弧件为带孔圆片导弧件Ⅱ的压缩灭弧管的结构示意图。

附图标记：

1-灭弧管主体，2-裙边，3-压缩冷壁管，4-圆球导弧件Ⅰ，5-带孔圆片导弧件Ⅰ，6-双面圆锥导弧件，7-双面钉子导弧件，8-单面圆锥导弧件，9-单面钉子导弧件，10-圆球导弧件Ⅱ，11-带孔圆片导弧件Ⅱ。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

实施例1：

一种用于压缩灭弧防雷装置的压缩灭弧管，主要由灭弧管主体1、以及设置在灭弧管主体1内的一个中间导弧件4和两个压缩冷壁灭弧管3组成；所述的灭弧管主体1的其中一端设有端部导弧件。如图1所示，所述的中间导弧件为圆球导弧件Ⅰ4。

实施例2：

一种用于压缩灭弧防雷装置的压缩灭弧管，主要由灭弧管主体1、以及设置在灭弧管主体1内的一个中间导弧件4和两个压缩冷壁灭弧管3组成；所述的灭弧管主体1的其中一端设有端部导弧件。所述的灭弧管主体1的外表面设有裙边。

实施例3：

一种用于压缩灭弧防雷装置的压缩灭弧管，主要由灭弧管主体1、以及设置在灭弧管主体1内的一个中间导弧件4和两个压缩冷壁灭弧管3组成；所述的灭弧管主体1的其中一端设有端部导弧件。如图3所示，所述的中间导弧件为带孔圆片导弧件Ⅰ5。

实施例4：

一种用于压缩灭弧防雷装置的压缩灭弧管，主要由灭弧管主体1、以及设置在灭弧管主体1内的一个中间导弧件4和两个压缩冷壁灭弧管3组成；所述的灭弧管主体1的其中一端设有端部导弧件。如图4所示，所述的中间导弧件为双面圆锥导弧件6。

实施例5：

一种用于压缩灭弧防雷装置的压缩灭弧管，主要由灭弧管主体1、以及设置在灭弧管主体1内的一个中间导弧件4和两个压缩冷壁灭弧管3组成；所述的灭弧管主体1的其中一端设有端部导弧件。如图5所示，所述的中间导弧件为双面钉子导弧件7。

实施例6：

一种用于压缩灭弧防雷装置的压缩灭弧管，主要由灭弧管主体1、以及设置在灭弧管主体1内的一个中间导弧件4和两个压缩冷壁灭弧管3组成；所述的灭弧管主体1的其中一端设有端部导弧件。如图6所示，所述的端部导弧件为单面圆锥导弧件8。

实施例7：

一种用于压缩灭弧防雷装置的压缩灭弧管，主要由灭弧管主体1、以及设置在灭弧管主体1内的一个中间导弧件4和两个压缩冷壁灭弧管3组成；所述的灭弧管主体1的其中一端设有端部导弧件。如图7所示，所述的端部导弧件为单面钉子导弧件9。

实施例8：

一种用于压缩灭弧防雷装置的压缩灭弧管，主要由灭弧管主体1、以及设置在灭弧管主体1内的一个中间导弧件4和两个压缩冷壁灭弧管3组成；所述的灭弧管主体1的其中一端设有端部导弧件。如图8所示，所述的端部导弧件为圆球导弧件Ⅱ10。

实施例9：

一种用于压缩灭弧防雷装置的压缩灭弧管，主要由灭弧管主体1、以及设置在灭弧管主体1内的一个中间导弧件4和两个压缩冷壁灭弧管3组成；所述的灭弧管主体1的其中一端设有端部导弧件。如图9所示，所述的端部导弧件为带孔圆片导弧件Ⅱ11。灭弧管主体1的另一端同样设有带孔圆片导弧件Ⅱ11。

实施例10：

一种用于压缩灭弧防雷装置的压缩灭弧管，主要由灭弧管主体1、以及设置在灭弧管主体1内的一个中间导弧件4和两个压缩冷壁灭弧管3组成；所述的灭弧管主体1的其中一端设有端部导弧件。所述的端部导弧件为带孔圆片导弧件Ⅱ11。灭弧管主体1的另一端同样设有带孔圆片导弧件Ⅱ11。所述的灭弧管主体1的外表面设有裙边。

实施例11：

一种用于压缩灭弧防雷装置的压缩灭弧管，主要由灭弧管主体1、以及设置在灭弧管主体1内的一个中间导弧件4和两个压缩冷壁灭弧管3组成；所述的灭弧管主体1的其中一端设有端部导弧件。所述的中间导弧件为双面钉子导弧件7。所述的端部导弧件为圆球导弧件Ⅱ10。所述的灭弧管主体1的外表面设有裙边。