技术特征：
1.一种多介质变距液电效应灭弧装置，其特征在于：包括管体(1)、可移动电极装置、液体介质(6)和下电极(7)，可移动电极装置密封设置在管体(1)的一端，并可伸缩设置，下电极(7)设置在管体(1)的另一端，液体介质(6)设置在管体(1)内，并与可移动电极装置和下电极(7)接触设置。2.根据权利要求1所述的一种多介质变距液电效应灭弧装置，其特征在于：可移动电极装置包括金属罩(3)和可移动电极(4)，金属罩(3)密封设置在管体(1)一端的外侧，金属罩(3)内部设置为空心结构，可移动电极(4)一端套设在金属罩(3)内部，并与金属罩(3)的内侧壁接触设置，可移动电极(4)的另一端伸入管体(1)内，金属罩(3)内部与管体(1)连通。3.根据权利要求2所述的一种多介质变距液电效应灭弧装置，其特征在于：管体(1)的设置有绝缘油(5)，绝缘油(5)设置在可移动电极(4)外侧，且绝缘油(5)与液体介质(6)的分界面为可移动电极(4)最底端处。4.根据权利要求3所述的一种多介质变距液电效应灭弧装置，其特征在于：金属罩(3)内设置有复位弹簧(9)，复位弹簧(9)的一端与可移动电极(4)连接，另一端与金属罩(3)的顶部内测连接。5.根据权利要求2所述的一种多介质变距液电效应灭弧装置，其特征在于：管体(1)内侧壁上设置有卡位层(2)，卡位层(2)设置为绝缘弹性层，绝缘弹性层的一端与金属罩(3)密封连接。6.一种多介质变距液电效应灭弧方法，其特征在于：雷电弧或者闪络电弧引入密封的管体(1)内时，在管体(1)内的液体介质(6)上形成放电通道，产生液电效应、反射冲击波叠加效应和产生帕斯卡效应，形成冲击波，以冲量或者冲击压力的方式作用于放电通道，冲量或者冲击压力将可移动电极(4)驱离，拉长可移动电极(4)与下电极(7)之间的距离，可移动电极(4)完全进入到绝缘油(5)内，使电弧通道的拉长并遭遇绝缘油层的绝缘介质阻挡，灭弧能力随着距离增加而不断增加，从尺度和介质强度两个纬度强化灭弧能力和介质恢复能力，将电弧熄灭。7.根据权利要求6所述的一种多介质变距液电效应灭弧方法，其特征在于：液电效应在液体介质(6)中截断短电弧，在绝缘油(5)中截断长电弧，可移动电极(4)的下端处在水介质和绝缘油的分界面，雷击时冲击电弧击穿电极在水中放电产生液电效应冲击波，遮断水中短电弧，由于电弧较短在确保灭弧的条件下，不会产生过大的压力损坏反冲管结构，同时，液电效应产生的灭弧冲击波驱离移动电极，拉长电极间的距离，可移动电极(4)进入绝缘油层，使电弧通道的拉长遭遇绝缘油层的高强度介质阻挡，灭弧能力随着距离增加而不断增加；金属罩(3)内的可压缩空气，为液体流动提供空间，电弧在液体中放电时，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，增大空间内的压强，绝缘油可以在压力的驱动下向金属罩移动，形成流动性，对电弧产生动量冲击灭弧效果；灭弧结束后金属罩(3)内的液体可以回流到管体(1)内并自动分层，截断电弧后，金属罩(3)内的压强回到标准大气压，液体从金属罩(3)部分回落至灭弧通道，由于液体介质(6)和绝缘油(5)两者密度不同，绝缘油(5)的密度低，液体介质(6)的密度比绝缘油(5)的密度高，绝缘油(5)又是脂溶性液体，是不容于水的，自动分层，液体介质(6)的高度把下电极(7)淹没，并上接可移动电极(4)。
8.根据权利要求6所述的一种多介质变距液电效应灭弧方法，其特征在于：液电效应的具体过程为：液体介质(6)采用油和水的乳化混合液或者绝缘油，绝缘油的密度比绝缘油(5)大，油被水分割后被裹在内，油颗粒外表通过水连成一片，构成完整的水介质放电通道，保留单纯水介质的击穿特性，电弧沿水介质放电过程中，电弧等离子体又受到绝缘油包裹产生的不可压缩性制约，产生压强和衰减冲击波传导压强，由于雷电弧冲击时间短，液体无法瞬时发生变形和位移，此时可将混合液视为自身不会被压缩的激波传递介质，且比普通单一液体更难压缩的一种介质，混合液粘度更高、表面张力更大，故乳化混合液在维持自身原有状态的力会变大，在电弧占位击穿混合液产生的压力作用下，在电弧和乳化混合液的接触面会同步产生数百兆帕级的压强，百兆帕级同步压强反作用于电弧并遮断电弧，以消除电弧的占位，确保高粘度混合液体不可压缩性，同时高粘度液体可以吸收更多的传导冲击波的能量，衰减压力强度，降低对反冲灭弧结构的冲击力，提高结构的可靠性和耐用性；绝缘油条件下的液电效应冲击电弧击穿绝缘油过程中，电弧的在极短时间内对绝缘油提出体积占位要求，由于绝缘油的粘度大，在极短时间内来不及位移让出电弧占位空间，形成电弧占位与绝缘油来不及位移让出空间位置的强烈对抗，由此产生百兆帕的机械压强峰值激波，激波反作用到工频电弧本体，提高液电效应激波压强峰值和同时减小液电效应压强峰值时间的因素包括：绝缘强度会提高击穿场强的同时，形成高场强极快电子崩过程，由此提高电弧击穿速度，增加电弧空间占位的突发性,绝缘油高粘度减缓空间让位速度,高比热容会吸收大量电弧热量，降低电弧温度。反射冲击波叠加效应的具体过程为：冲击波和反射冲击波相遇叠加，发生干涉现象，使得振动加强振动的能量增大，当电弧进入含有乳化混合液的灭弧通道时，液相放电所产生的等离子体温度高达1500-3000k，通道内产生的高温、高压无法及时向外泄露，冲击波在灭弧通道的内壁面上来回反射，内壁面反射波相互叠加使超压峰值增大；若乳化剂是离子型的表面活性剂，则在界面上，由于电离还有吸附作用，使得乳状液的液滴带有电荷，其电荷大小依电离强度而定；而对非离子表面活性剂，则由于吸附还有摩擦作用，使得液滴带有电荷，其电荷大小与外相离子浓度及介电常熟和摩擦常数有关，带电的液滴靠近时，产生排斥力，使得难以聚结，因而提高乳状液的稳定性，乳状液的带电液滴在界面的两侧构成双电层结构，双电层的排斥作用由此产生极大地力学效应，在绝缘管内部产生反射冲击压力，作用于电弧。9.根据权利要求6所述的一种多介质变距液电效应灭弧方法，其特征在于：产生帕斯卡效应的具体过程为：密封管结构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。10.根据权利要求6所述的一种多介质变距液电效应灭弧方法，其特征在于：管体(1)内侧壁上设置有卡位层(2)，卡位层(2)设置为绝缘弹性层，绝缘弹性层增大受力面积，减小管内压强，设置在绝缘管内的绝缘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，在密封管结构的管体(1)内增加绝缘弹性层后，密封管结构的管体(1)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。
技术总结
本发明提供一种多介质变距液电效应灭弧装置及方法，属于灭弧防雷技术领域，装置包括管体、可移动电极装置、液体介质和下电极，可移动电极装置密封设置在管体的一端，并可伸缩设置，下电极设置在管体的另一端，液体介质设置在管体内，并与可移动电极装置和下电极接触设置。本发明截断电弧迅速，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，方便补充介质，在液体消耗后可以拧开装置上的螺丝后向管内补充。内补充。内补充。
技术研发人员：王巨丰 王嬿蕾 杨子童 陈宇宁 李浩 何琪文 黄衍霖 许兴游 宋永锋 卢杨 贾征浩
受保护的技术使用者：南宁超伏电气科技有限公司
技术研发日：2022.04.20
技术公布日：2022/6/17