针对现有防雷措施存在的诸多瓶颈问题,本文研发了10k V~220k V电压等级的爆炸气流灭弧防雷间隙装置。装置通过了西安电器研究所的10k A大电流灭弧试验,并应用于各电网的输电系统防雷保护领域,取得了良好的防雷效果,防雷指标表现优异:多雷地区线路耐雷水平10倍以上,雷击跳闸率趋零。 爆炸力抑制断口重燃:爆炸的灭弧气流会在灭弧筒这一约束空间内产生高速的冲击波。在炸药质量一定的情况下，使用J.Henrych超压计算公式分析灭弧筒内的压强分布:P灭(Ｒ)=14．07173槡W()Ｒ+5．53973槡W()Ｒ2－0.35723槡W()Ｒ3+0．006253槡W()Ｒ4式中，W为炸药质量，kg;Ｒ为离爆炸点的距离，m。以距离爆炸点2cm(Ｒ=0.02m)处为例，爆炸气流产生的压强高达335.4MPa。这一压强对此处的电弧横截面可产生16858.94kg·f的冲力。图1灭弧筒内距离爆炸点2cm～5cm的爆炸气流压强分布爆炸性气流作用于等离子体电弧轴向的压强计算公式如下:P弧=μ0I24π2r2图2电弧维持力与气流爆炸力对比图当工频电弧在5000A时，电弧横截面上的维持力为2.50kg·f，远远小于爆炸气流产生的16858.94kg·f。电弧不可能重燃，从而实现电弧全熄灭。(5)多重雷击电弧截断:装置具有针对多重雷与工频续流的双通道截断电弧技术，两个通道互为备用。每个灭弧能量团的灭弧气流维持时间为50ms，当数个雷电脉冲处于50ms间隔内时，一个能量团即可以熄灭这若干个雷电脉冲，确保能量团利用效率的最大化，雷电诱导爆炸气流-电动折弯机数控滚圆机滚弧机张家港钢管弯管机滚弧机可以有效应对多个多重雷击情况。61《电气开关》(2018．No．4)在爆炸气流与电弧的交界处，压力非常大，可以达到几十MPa。电弧的截断时间可以从图上看出在0.087ms左右。图4能量效应图5动能效应图6爆炸过程中不同时刻的结果压力云图4.2试验验证雷电脉冲既是建弧的诱因，又是截断电弧的触发信号，触发信号利用雷电陡度实现。爆炸气流灭弧装置安装在输电线路上，与线路绝缘子并联放置 本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.wanguanji138.com。当线路遭受雷击使绝缘子串两端电场达到其绝缘临界值时，灭弧间隙通过绝缘配合技术将电弧通道控制在其电极两端。当电流流过灭弧间隙时，信号采集装置自动采集信号并启动强气流约束空间主动灭弧单元对电弧根部实行强力截断，在继电保护动作前将电弧在极早脆弱期熄灭。由于本课题组的试验条件有限，为了检验爆炸气流对电弧的作用及灭弧防雷装置的实际效果，本文到西高所进行了1kA，5.2kA，10.8kA大电流熄灭电弧试验，装置试验连接图如图7所示。图7大电流灭弧试验回路连接示意图试验过程中，我们分别架设普通摄像机与高速摄像机全称记录电弧从形成到爆炸气流产生以及作用于工频暂态电弧的过程。试验中用短路熔丝短接灭弧间隙装置的上下电极，仅留一个短间隙。待试验设备全部连接完毕，对变压器进行调节，同时打开电源进行调压和变压直到间隙被击穿，引弧熔丝燃烧融化，形成暂态电唬与此同时，爆炸气流灭弧装置触发产生高速喷射性气流将尚处于极早脆弱期的电弧湮灭。下图分别为用普通摄像机和高速摄像机所拍摄的灭弧装置熄灭电弧过程。由图9(B)所知，断路器合闸瞬间产生暂态电弧(形状较细，蓝白色)，与此同时装置被暂态电弧触发喷射高速气流(形状较粗，红色)。图9(H)可知，最终间隙电弧因为绝缘恢复强度大于击穿恢复电压，能量供给被切断而迅速熄灭。高速气雷电诱导爆炸气流-电动折弯机数控滚圆机滚弧机张家港钢管弯管机滚弧机 本文由公司网站滚圆机网站采集转载中国知网资源整理!www.wanguanji138.com