[发明专利]多间隙自膨胀强气流纵吹灭弧防雷保护装置

说明书

技术领域

本发明涉及了输电线路防雷保护间隙装置，具体涉及了一种可拉长电弧路径、弱化电弧、采用多点纵吹灭弧方式的多间隙自膨胀强气流纵吹灭弧防雷保护装置。

背景技术

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，导致线路绝缘子闪络，随之而起的工频续流损坏绝缘子串及金具，导致绝缘子串烧毁及烧断导线事故。传统的“堵塞型”防雷保护方式，改造杆塔接地电阻、架设耦合地线及避雷线、安装线路避雷器等，由于其局限性，只能解决50%的雷击事故。近年，为了进一步提高输电线路供电的可靠性，电力部门采用在输电线路加装并联保护间隙来防止雷击事故。然而实际运行中，并联保护间隙具有明显的缺陷如下：

首先，并联保护间隙安装在绝缘子串两端，是通过缩短绝缘子串爬电距离的方法起到雷击时优先绝缘子串击穿的作用。绝缘子串爬电距离被短接，不仅导致电力系统输电线路整体耐雷水平下降使雷击跳闸率增加，同时导致电力系统正常运行时的工频绝缘水平下降，无形之间提高了并联保护间隙在暂时过电压及操作过电压下误击穿概率。

其次，当输电线路发生雷击时，并联保护间隙优先因雷击引起的过电压而击穿，将雷电流泄入大地，从而起到保护输电线路及电气设备的作用。然而由于并联保护间隙没有灭弧能力，不能熄灭绝缘子串闪络后引起的工频续流，电弧在保护间隙间长时间灼烧，将造成绝缘子串损坏，严重时，可能造成输电线路断线，同时电弧会对电极造成烧蚀而降低其保护性能。最终依靠断路器来熄灭电弧来实现保护输电线路及设备，是牺牲“跳闸率”和“供电可靠性”换取“低事故率”的做法。

针对普通并联间隙不具备灭弧能力的缺陷，发明人在之前申请的专利，中国专利号为2011201046273就公开了一种适用于10～35kV架空输电线路的10～35kV架空输电线路约束空间喷射气体灭弧防雷间隙装置，该装置并联安装于线路绝缘子串两端，保护间隙之间的闪络电压小于被保护绝缘子串，从而在输电线路遭受雷击时优先于被保护绝缘子串击穿，击穿放电时，信号采集装置自动感应雷电流信号并触发高速喷射气体发生装置，瞬间产生高速喷射气流对约束空间内续流电弧沿纵向强烈冲击、冷却至熄灭。又如中国专利号为2011200053246公开了用于各电压等级输电线路的约束空间喷射气流灭弧防雷间隙装置，该装置并联安装于线路绝缘子串两端，保护间隙之间的闪络电压小于被保护绝缘子串，从而在输电线路遭受雷击时优先于被保护绝缘子串击穿，击穿放电时，约束空间内部的产气材料被高温电弧急剧加热产生高压气体的同时，信号采集装置自动采集信号并启动喷射气体发生装置，瞬间产生高速气流沿纵向对电弧造成冲击、冷却至熄灭。中国专利号为2010105694082公开了一种用于各电压等级输电线路的多间隙自膨胀强气流灭弧防雷保护装置。该装置并联安装于线路绝缘子串一侧，主放电保护间隙和辅助放电间隙的绝缘强度小于被保护的绝缘子串，从而在线路发生雷击时产生的过电压优先击穿保护间隙。保护间隙击穿放电时，在辅助放电间隙内部产生高温电弧，空气在辅助放电间隙半封闭的空间急剧加热膨胀，拉长电弧并将电弧沿导气孔喷出；同时信号采集装置自动采集信号并启动气体发生装置，瞬间产生高速气流熄灭电弧。发明人之前申请的专利对于熄灭工频电弧起到了很好的作用，但是仍然存在电弧路径短、重燃几率比较大等等一些不足。因此，上述的装置还需要进行进一步的改进，从而达到更好的效果，提高电力系统的稳定性。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种适用于各种电压等级的架空输电线路，既能成功熄灭雷击放电引起的工频续流电弧又不减小电力系统工频绝缘水平的多间隙自膨胀强气流纵吹灭弧防雷保护装置。该装置可以拉长电弧路径、弱化电弧、采用多点纵吹灭弧方式使电弧断点长度大幅度快速提高，使电弧重燃率大幅度降低。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：