一种分段式空气间隙大压缩比的灭弧防雷装置的制作方法

本实用新型涉及一种输电线路的防雷装置，尤其涉及了一种分段式空气间隙大压缩比的灭弧防雷装置。

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。

通常防雷器的膨胀灭弧能量来源于对工频续流电弧的能量积累，能量积累具有滞后性；且灭弧能量与电弧能量具有不对称性，灭弧能量低于电弧能量，灭弧能力不足；膨胀灭弧是在稳定的工频阶段，工频电弧能量大且有稳定的能量来源，不易熄灭；膨胀灭弧的灭弧气体来源于产气材料，产气材料有限，需要定期更换，维护工作量大。基于以上分析，应设计一种利用冲击电弧能量在冲击电弧向工频续流电弧过度时电弧通道能量最薄弱的环节进行灭弧的装置。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对现有技术中存在的不足，提供了一种结构简单、设计合理、灭弧能力更强、工作稳定可靠的分段式空气间隙大压缩比的灭弧防雷装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：

一种分段式空气间隙大压缩比的灭弧防雷装置，包括防雷装置主体、设在防雷装置主体内部的气吹灭弧路径和若干片设在防雷装置主体外表面的伞裙；所述的气吹灭弧路径由若干段灭弧通道构成，并且每一段灭弧通道均放置有两个灭弧管，在这两个灭弧管之间设有一导弧球；所述的伞裙上设有电极；由下向上对灭弧通道和伞裙进行排序，第一段灭弧通道出口处的灭弧管通过导线与第二片伞裙上的电极相连接，第三片伞裙上的电极设置在第二片伞裙的电极的正上方，并且第三片伞裙上的电极通过导线与第二段灭弧通道入口处的灭弧管相连接，第二段灭弧通道出口处的灭弧管通过导线与第四片伞裙上的电极相连接，以此循环，将灭弧通道和伞裙上的电极连接在一起；在上下两片伞裙上相对应设置的两个电极之间形成空气间隙，并且空气间隙在防雷装置主体左右两边间隔布置。

本实用新型进一步说明，所述的电极采用石墨电极或者铜质电极。

本实用新型进一步说明，所述的灭弧管为细陶瓷管；所述的导弧球为石墨小球或者铜质小球。灭弧管采用细陶瓷管，不仅能产生稳定的灭弧气流，而且能够保证灭弧管道有足够的刚性以及隔热、防高温的性能。灭弧管中间设置的石墨小球或者铜质小球，能够起到更好的引弧作用，限制电弧的路径。

本实用新型进一步说明，所述的防雷装置主体的两端分别设有球头和帽窝。

本实用新型进一步说明，灭弧管内的压缩性温升产生了灭弧气流，即在灭弧管内弧柱面积减小，弧柱电阻增大，弧柱电压升高，灭弧管内热量急剧增加，温度上升，管内气体膨胀并定向喷射形成能够灭弧气流。

本实用新型为一种应对110kV及以上的高电压等级、巨大电弧压缩比的灭弧防雷装置。在本实用新型中，交替循环设置了灭弧通道、空气间隙，形成了分段式空气间隙的灭弧防雷装置；此装置的绝缘配合就是分段空气间隙的总长度与绝缘子串长度的配合。电弧由本实用新型装置的一端闪络到另一端时，经过本装置的分段压缩电弧通道对电弧的层层削弱，电弧直径越来越小，因此设计直径随着电弧的走势逐渐减小的压缩管，这样才能保证整个压缩通道对逐渐弱化的电弧的恒定压缩功能。

本实用新型的优点：

1.电弧断点尽量多，电弧通道曲折点多，纵、横交替压缩喷口多，裙边控制电弧通道能力强；压缩灭弧点要尽量利用过渡距离段，减少绝缘配合时伸向间隙的长度；防水，防冰，防污秽；电弧通道不能贯通（由导弧球阻断）以免形成水道引发短路。用导弧金属球间隔实现导电不通水；采用弯道突变点截弧，电弧剥离纵向截弧联合协同机制，实现建弧抑制的多样化；压缩灭弧通道采用栏栅实现电弧形态为多个Z形弯曲并在变弯道壁上的小孔喷出，起到拉长弱化电弧和多点截断电弧的双重作用。

2.绝缘子起弧界面设有拦弧栅。通过小曲率电极消除电弧尖峰以提高电弧发展成沿面放电的难度。在灭弧通道内的栏栅分为两种，有电弧喷孔的一边特殊的栏栅结构使得电弧更容易从电弧喷孔喷出，而没有电弧的一边栏栅成三角形与管壁呈60度角，有利于疏导电弧趋于喷弧气孔的方向发展。

附图说明

图1是本实用新型一实施例的结构示意图。

附图标记：1-防雷装置主体，2-气吹灭弧路径，3-伞裙，4-电极，5-空气间隙。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进一步说明。

实施例1：

如图1所示，一种分段式空气间隙大压缩比的灭弧防雷装置，包括防雷装置主体1、设在防雷装置主体1内部的气吹灭弧路径2和若干片设在防雷装置主体1外表面的伞裙3；其特征在于：所述的气吹灭弧路径2由若干段灭弧通道构成，并且每一段灭弧通道均放置有两个灭弧管，在这两个灭弧管之间设有一导弧球；所述的伞裙3上设有电极4；由下向上对灭弧通道和伞裙3进行排序，第一段灭弧通道出口处的灭弧管通过导线与第二片伞裙上的电极相连接，第三片伞裙上的电极设置在第二片伞裙的电极的正上方，并且第三片伞裙上的电极通过导线与第二段灭弧通道入口处的灭弧管相连接，第二段灭弧通道出口处的灭弧管通过导线与第四片伞裙上的电极相连接，以此循环，将灭弧通道和伞裙上的电极连接在一起；在上下两片伞裙上相对应设置的两个电极之间形成空气间隙5，并且空气间隙5在防雷装置主体1左右两边间隔布置。

所述的电极采用石墨电极。所述的灭弧管为细陶瓷管；所述的导弧球为石墨小球。所述的防雷装置主体1的两端分别设有球头和帽窝。

实施例2：

一种分段式空气间隙大压缩比的灭弧防雷装置，包括防雷装置主体1、设在防雷装置主体1内部的气吹灭弧路径2和若干片设在防雷装置主体1外表面的伞裙3；其特征在于：所述的气吹灭弧路径2由若干段灭弧通道构成，并且每一段灭弧通道均放置有两个灭弧管，在这两个灭弧管之间设有一导弧球；所述的伞裙3上设有电极4；由下向上对灭弧通道和伞裙3进行排序，第一段灭弧通道出口处的灭弧管通过导线与第二片伞裙上的电极相连接，第三片伞裙上的电极设置在第二片伞裙的电极的正上方，并且第三片伞裙上的电极通过导线与第二段灭弧通道入口处的灭弧管相连接，第二段灭弧通道出口处的灭弧管通过导线与第四片伞裙上的电极相连接，以此循环，将灭弧通道和伞裙上的电极连接在一起；在上下两片伞裙上相对应设置的两个电极之间形成空气间隙5，并且空气间隙5在防雷装置主体1左右两边间隔布置。

所述的电极采用铜质电极。所述的灭弧管为细陶瓷管；所述的导弧球为铜质小球。所述的防雷装置主体1的两端分别设有球头和帽窝。