一种气体中大电流电弧防护装置及装配方法与流程

本发明属于大电流电弧的防护研究领域，尤其是涉及一种气体中大电流电弧防护装置及装配方法。

背景技术：

1、随着现代化社会的不断发展，我们需要不断调整和升级电力系统的设备来满足不断增长的需求。当开关开断电路时，只要电流达到几百毫安，电源电压有几十伏，在开关的触头间就会出现电弧，电弧现象的研究是开关电器最重要的内容。在两个电极之间触发形成大电流电弧，并对其特性进行研究是现代高电压电气设备一项重要内容。在研究过程中，大电流电弧的区域会产生高温，造成高温电弧对其它部件的烧蚀，引发人身和设备安全风险。

技术实现思路

1、本发明提供一种气体中大电流电弧防护装置，用以解决现有技术中的缺陷。

2、本发明通过以下技术方案予以实现：

3、一种气体中大电流电弧防护装置，包括耐烧筒，所述耐烧筒的上端和下端连接有上支撑法兰和下支撑法兰，上支撑法兰和下支撑法兰开设有电极安装孔且通过电极安装孔安装有位于耐烧筒内的电极，上支撑法兰和下支撑法兰上开设有通气孔。

4、本申请在使用时，电极安装在上支撑法兰和下支撑法兰上且位于耐烧内，大电流电弧产生的高温高压气体可经所述通气孔迅速排到大电流电弧防护装置外部，而耐烧筒能够不仅承受高温电弧的灼烧，而且能够承受电弧产生的冲击力，从而实现将大电流电弧的燃烧范围限制在装置内部，保护所述气体中大电流电弧防护装置外的其它部件不被烧蚀。

5、作为优选，还包括绝缘支撑筒，所述绝缘支撑筒套在耐烧筒外侧且与耐烧筒之间存在间隙，绝缘支撑筒的顶面和底面分别与上支撑法兰和下支撑法兰固定连接。绝缘支撑筒作为主体结构支撑，具有较高的机械强度，能够在电弧冲击力以及63ka短路电流电动力的作用下依然保持整体结构的稳定性。

6、作为优选，所述的上支撑法兰和下支撑法兰的相对面开设有环形的深槽，耐烧筒的上端和下端分别卡入对应的深槽内。不仅能通过上支撑法兰和下支撑法兰实现对耐烧筒的固定，同时使绝缘支撑筒和耐烧筒之间形成可控的气隙，避免形成不规则气隙从而降低装置的绝缘性能。

7、作为优选，所述的上支撑法兰、绝缘支撑筒顶面和耐烧筒顶面相交处；下支撑法兰、绝缘支撑筒底面和耐烧筒底面相交处分别设有上屏蔽和下屏蔽，上屏蔽和下屏蔽在绝缘支撑筒高度上朝相对方向延伸。采用屏蔽结构设计，能改善了三交区的电场分布，降低了三交区的电场强度。

8、作为优选，所述的绝缘支撑筒包括环氧树脂浇筑成型的环氧树脂浇筑本体，环氧树脂浇筑本体两端浇筑有金属螺纹套嵌件且通过金属螺栓分别与所述上支撑法兰、所述下支撑法兰对接。通过金属螺栓实现上支撑法兰、下支撑法兰与绝缘支撑筒的可拆卸固定连接。

9、作为优选，所述的环氧树脂浇筑本体横向开设有数个贯穿环氧树脂浇筑本体的小通气孔。小通气孔能起到散热的效果。

10、作为优选，所述的通气孔开设有数个且沿对应的电极安装孔周向均匀设置。通气孔沿电极安装孔周向均匀布置能保证在满足排气效果的前提下，实现支撑法兰结构的稳定性。

11、作为优选，耐烧筒与绝缘支撑筒之间的间隙为3mm。

12、一种气体中大电流电弧防护装置装配方法，包括以下步骤：

13、（1）首选分两组工人，第一组负责将电极装配在对应的上支撑法兰和下支撑法兰上，第二组工人负责步骤（2）-（5）；

14、（2）第二组工人将下支撑法兰深槽朝上吊装至操作台上且使得连接螺栓的螺孔位于操作台外侧，然后吊起耐烧筒，使得耐烧筒的下端插入下支撑法兰的深槽内；

15、（3）第二组工人将上支撑法兰扣在绝缘支撑筒上并将绝缘支撑筒与上支撑法兰通过螺栓固定连接；

16、（4）第二组工人吊装装配好绝缘支撑筒的上支撑法兰，在上支撑法兰的通气孔与下支撑法兰的通气孔正相对时放下上支撑法兰，从而耐烧筒的上端插入上支撑法兰的深槽内；

17、（5）第二组工人将螺栓从下向上插入下支撑法兰的螺孔内并使得下支撑法兰与绝缘支撑筒螺栓连接。

18、本发明的有益效果为：本申请通过耐烧筒不仅承受高温电弧的灼烧，而且能够承受电弧产生的冲击力，从而实现将大电流电弧的燃烧范围限制在装置内部，保护所述气体中大电流电弧防护装置外的其它部件不被烧蚀；同时能够在电弧冲击力以及63ka短路电流电动力的作用下依然保持整体结构的稳定性。

技术特征：

1.一种气体中大电流电弧防护装置，其特征在于：包括耐烧筒，所述耐烧筒使用添加氮化硼的聚四氟乙烯材料加工成型，所述耐烧筒的上端和下端连接有上支撑法兰和下支撑法兰，上支撑法兰和下支撑法兰开设有电极安装孔且通过电极安装孔安装有位于耐烧筒内的电极，上支撑法兰和下支撑法兰上开设有通气孔。

2.根据权利要求1所述的气体中大电流电弧防护装置，其特征在于：还包括使用环氧树脂浇筑成型的绝缘支撑筒，所述绝缘支撑筒套在耐烧筒外侧且与耐烧筒之间存在间隙，绝缘支撑筒的顶面和底面分别与上支撑法兰和下支撑法兰固定连接。

3.根据权利要求2所述的气体中大电流电弧防护装置，其特征在于：上支撑法兰和下支撑法兰的相对面开设有环形的深槽，耐烧筒的上端和下端分别卡入对应的深槽内。

4.根据权利要求2所述的气体中大电流电弧防护装置，其特征在于：上支撑法兰、绝缘支撑筒顶面和耐烧筒顶面相交处；下支撑法兰、绝缘支撑筒底面和耐烧筒底面相交处分别设有上屏蔽和下屏蔽，上屏蔽和下屏蔽在绝缘支撑筒高度上朝相对方向延伸。

5.根据权利要求1所述的气体中大电流电弧防护装置，其特征在于：绝缘支撑筒包括环氧树脂浇筑本体，环氧树脂浇筑本体两端浇筑有金属螺纹套嵌件且通过金属螺栓分别与所述上支撑法兰、所述下支撑法兰对接。

6.根据权利要求5所述的气体中大电流电弧防护装置，其特征在于：环氧树脂浇筑本体横向开设有数个贯穿环氧树脂浇筑本体的小通气孔。

7.根据权利要求2所述的气体中大电流电弧防护装置，其特征在于：通气孔开设有数个且通气孔沿对应电极安装孔的周向均匀设置。

8.根据权利要求1所述的气体中大电流电弧防护装置，其特征在于：耐烧筒与绝缘支撑筒之间的间隙为3mm。

9.根据权利要求1-8任一项所述的气体中大电流电弧防护装置装配方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及大电流电弧的防护研究领域，尤其是涉及一种气体中大电流电弧防护装置及装配方法，包括耐烧筒，所述耐烧筒的上端和下端连接有上支撑法兰和下支撑法兰，上支撑法兰和下支撑法兰开设有电极安装孔且通过电极安装孔安装有位于耐烧筒内的电极，上支撑法兰和下支撑法兰上开设有通气孔。本申请通过耐烧筒不仅承受高温电弧的灼烧，而且能够承受电弧产生的冲击力，从而实现将大电流电弧的燃烧范围限制在装置内部，保护所述气体中大电流电弧防护装置外的其它部件不被烧蚀。

技术研发人员：程浩,解克佳,宫瑞磊,李文强,史鑫,刘振,杨海东,鉴超
受保护的技术使用者：山东泰开高压开关有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17