一种加速激活液电效应压强灭弧的结构及方法与流程

本发明涉及防雷灭弧，具体涉及一种加速激活液电效应压强灭弧的结构及方法。

背景技术：

1、传统液电效应灭弧装置通常在灭弧室内设置一段固定长度的液体间隙，利用冲击电流击穿该间隙触发液电效应，产生高强度压强作用于电弧通道，实现工频续流的强制熄灭。

2、然而，固定间隙的长度需同时满足相互制约的两方面要求：一方面，间隙长度应足够大，以保证灭弧后维持足够的绝缘恢复强度、抑制电弧重燃；另一方面，间隙长度又需足够小，以降低装置的初始击穿电压，便于与其他部件进行绝缘配合。由此导致固定间隙结构存在以下缺陷：

3、第一，受灭弧后绝缘恢复要求的制约，固定间隙的长度难以进一步缩短，致使装置初始击穿电压偏高，不利于绝缘配合；

4、第二，固定间隙的液体击穿需经历流注贯穿的时间过程，间隙越长，该过程耗时越长，导致液电效应压强的激活速度较慢，难以满足快速灭弧的要求。

5、因此，亟需一种新型液电效应灭弧结构及方法，能够在维持灭弧后绝缘恢复能力的前提下，降低装置的初始击穿电压并加快液电效应压强的激活速度。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种加速激活液电效应压强灭弧的结构及方法，以解决上述背景技术中存在初始击穿电压偏高、液电效应压强激活速度较慢的问题。

2、为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种加速激活液电效应压强灭弧的结构，包括绝缘壳体和设置在所述绝缘壳体内的灭弧室，所述灭弧室内设置有上放电电极和下放电电极，所述上放电电极与所述下放电电极能够沿轴向相对滑动；

4、所述灭弧室内壁设置有卡位平台，所述卡位平台为绝缘材质，且位于所述上放电电极与所述下放电电极之间；

5、自然状态下，所述上放电电极与所述卡位平台的上表面接触，所述下放电电极与所述卡位平台的下表面接触，且所述上放电电极与所述下放电电极之间存在初始液体间隙；

6、所述灭弧室内容纳有灭弧液体，雷电流经所述上放电电极击穿所述初始液体间隙后触发液电效应，形成液电效应压强作用于电弧通道，并驱动所述上放电电极与所述下放电电极沿彼此远离的方向位移，以增大二者间隙，拉长电弧、削弱电弧维持强度，实现灭弧。

7、本发明第一方面至少具有如下的有益效果：

8、本发明所述结构中，上放电电极与下放电电极分别与绝缘材质的卡位平台相贴合、限位，使二者之间能够形成一段较短的初始液体间隙。相较于固定间隙结构，较短的初始液体间隙有利于降低装置的初始击穿电压，便于与其他绝缘配合器件进行协调匹配；同时，间隙的缩短也有助于缩短液体流注贯穿所需的时间，从而在一定程度上提高液电效应压强的激活速度，为后续快速灭弧提供有利条件。

9、作为第一方面的进一步改进，还包括接闪电极和金属储液室，所述接闪电极上方伸出所述绝缘壳体，下方固定在所述金属储液室顶部；所述金属储液室底部开设有上滑动通道，所述上放电电极通过上滑杆与所述金属储液室连接，所述上滑杆上端设置在所述上滑动通道内，所述上滑杆与所述上放电电极构成上活塞结构。

10、作为第一方面的进一步改进，还包括接地电极和金属底座，所述接地电极下方伸出所述绝缘壳体，上方固定在所述金属底座底部；所述金属底座顶部开设有下滑动通道，所述下放电电极通过下滑杆与所述金属底座连接，所述下滑杆下端设置在所述下滑动通道内，且直径小于所述下滑动通道，所述下滑杆与所述下放电电极构成下活塞结构。

11、作为第一方面的进一步改进，所述上滑杆外部套设有上弹簧，自然状态下，所述上弹簧顶部与所述金属储液室底部之间保有间隙，二者不接触，以使所述上活塞结构在所述液电效应压强驱动下具有初始自由行程。

12、作为第一方面的进一步改进，所述金属底座顶部还开设有弹簧卡位通道，所述下滑杆外部套设有下弹簧，自然状态下，所述下弹簧的长度等于所述下滑杆的长度。

13、作为第一方面的进一步改进，所述卡位平台上开设有通孔，所述初始液体间隙位于所述通孔内。

14、作为第一方面的进一步改进，所述金属储液室内储存有灭弧液体，所述灭弧液体经所述上放电电极与所述绝缘壳体内壁之间的间隙进入所述灭弧室，对所述灭弧室内的液体进行稀释置换。

15、第二方面，本发明提供一种加速激活液电效应压强灭弧的方法，应用于上述的加速激活液电效应压强灭弧的结构，包括以下步骤：

16、雷电流经所述上放电电极击穿初始液体间隙，触发液电效应，形成液电效应压强作用于电弧通道；

17、所述液电效应压强驱动所述上放电电极与所述下放电电极沿彼此远离的方向位移，使二者间隙增大，拉长电弧、削弱电弧维持强度，实现灭弧。

18、本发明第二方面至少具有如下的有益效果：

19、本发明所述方法中，雷电流击穿初始液体间隙后触发的液电效应压强，在作用于电弧通道、削弱电弧维持强度的同时，还能够驱动上放电电极与下放电电极沿彼此远离的方向发生位移，使二者间隙由初始的较小间隙逐步扩大。间隙的扩大有助于提高灭弧后电弧通道的击穿恢复电压，在一定程度上降低电弧重燃的可能性，从而提高装置的灭弧可靠性。

20、作为第二方面的进一步改进，还包括：灭弧完成后，通过弹性复位元件释放弹性势能，驱动所述上放电电极与所述下放电电极复位至自然状态，以应对后续雷击电流。

1.一种加速激活液电效应压强灭弧的结构，包括绝缘壳体（1）和设置在所述绝缘壳体（1）内的灭弧室（51），其特征在于，所述灭弧室（51）内设置有上放电电极（42）和下放电电极（62），所述上放电电极（42）与所述下放电电极（62）能够沿轴向相对滑动；

2.根据权利要求1所述的加速激活液电效应压强灭弧的结构，其特征在于，还包括接闪电极（2）和金属储液室（3），所述接闪电极（2）上方伸出所述绝缘壳体（1），下方固定在所述金属储液室（3）顶部；所述金属储液室（3）底部开设有上滑动通道（31），所述上放电电极（42）通过上滑杆（41）与所述金属储液室（3）连接，所述上滑杆（41）上端设置在所述上滑动通道（31）内，所述上滑杆（41）与所述上放电电极（42）构成上活塞结构。

3.根据权利要求1所述的加速激活液电效应压强灭弧的结构，其特征在于，还包括接地电极（8）和金属底座（7），所述接地电极（8）下方伸出所述绝缘壳体（1），上方固定在所述金属底座（7）底部；所述金属底座（7）顶部开设有下滑动通道（71），所述下放电电极（62）通过下滑杆（61）与所述金属底座（7）连接，所述下滑杆（61）下端设置在所述下滑动通道（71）内，且直径小于所述下滑动通道（71），所述下滑杆（61）与所述下放电电极（62）构成下活塞结构。

4.根据权利要求2所述的加速激活液电效应压强灭弧的结构，其特征在于，所述上滑杆（41）外部套设有上弹簧（43），自然状态下，所述上弹簧（43）顶部与所述金属储液室（3）底部之间保有间隙，二者不接触，以使所述上活塞结构在所述液电效应压强驱动下具有初始自由行程。

5.根据权利要求3所述的加速激活液电效应压强灭弧的结构，其特征在于，所述金属底座（7）顶部还开设有弹簧卡位通道（72），所述下滑杆（61）外部套设有下弹簧（63），自然状态下，所述下弹簧（63）的长度等于所述下滑杆（61）的长度。

6.根据权利要求1至5任一项所述的加速激活液电效应压强灭弧的结构，其特征在于，所述卡位平台（5）上开设有通孔，所述初始液体间隙位于所述通孔内。

7.根据权利要求2所述的加速激活液电效应压强灭弧的结构，其特征在于，所述金属储液室（3）内储存有灭弧液体，所述灭弧液体经所述上放电电极（42）与所述绝缘壳体（1）内壁之间的间隙进入所述灭弧室（51），对所述灭弧室（51）内的液体进行稀释置换。

8.一种加速激活液电效应压强灭弧的方法，应用于权利要求1至7任一项所述的加速激活液电效应压强灭弧的结构，其特征在于，包括以下步骤：

9.根据权利要求8所述的加速激活液电效应压强灭弧的方法，其特征在于，还包括：灭弧完成后，通过弹性复位元件释放弹性势能，驱动所述上放电电极（42）与所述下放电电极（62）复位至自然状态，以应对后续雷击电流。