对喷射气流灭弧防雷装置中爆轰弹丸的研究

研究了喷射气流灭弧防雷器的重要部件-爆轰弹丸,探究了爆轰弹丸对灭弧效果的影响。首先简要介绍了喷射气流灭弧防雷装置的原理;其次,应用爆炸物理学理论,对爆轰弹丸的起爆条件进行了理论分析,对爆轰弹丸的装药提出了要求;其次,结合对爆轰弹丸产生的冲击波的分析,对爆轰弹丸动作后产生爆轰产物的发展过程进行了数学建模,分析了冲击波和爆轰产物在灭弧过程中发挥的作用;最后通过挂网运行实际效果证明了用爆轰弹丸灭弧的可行性。通过理论分析和实验证明,可以得到:爆轰弹丸在喷射气流灭弧装置灭弧中发挥了至关重要的作用,其中爆轰弹丸的起爆、爆轰弹丸动作产生的冲击波和爆轰产物都是影响灭弧效果的重要因素。     

新型强气流灭弧防雷装置的灭弧效果研究

强气流灭弧防雷装置能有效截断雷电弧,深度抑制工频电弧的发展和重燃。为进一步验证其性能,利用耦合场气流状态方程分析装置灭弧过程,说明强气流打破电弧能量平衡状态将电弧熄灭;并利用ANSYS AUTODYN4有限元分析软件对气流与电弧的作用进行仿真,得出灭弧通道内高压气团产生高速气流迅速作用于雷电弧的衰减期,在0. 12 ms内电弧被熄灭。在实验室环境下进行的灭弧试验得出灭弧时间为0. 2 ms,证明了防雷装置动作迅速,在各喷口处将电弧截断,且电弧熄灭后不重燃。     

高速气流灭弧防雷间隙建弧模型的研究

根据气体动理论,气体放电理论和电弧等离子体理论,利用能量守恒定律,建立用于35 kV架空配电线路的高速气流灭弧防雷间隙闪络时工频电弧的建弧模型,用MATLAB软件进行计算仿真,分析高速气流的灭弧特性。仿真计算结果表明,高速气流能在0.016 5 s内吹灭工频电弧。     

基于压缩温升-定向气吹的压缩灭弧防雷间隙机理研究

针对并联间隙存在的高跳闸率问题,研究了一种基于压缩温升-定向气吹的新型避雷器。为了对其灭弧功能进行研究,首先介绍了压缩灭弧防雷器的结构,其次运用等离子体理论,主要从壁压缩和自磁压缩两个方面对灭弧通道内的电弧进行了电磁分析,最后用ANSYS对电弧等离子体进行了气吹仿真,并对压缩灭弧防雷器的灭弧效果进行了实验验证。最后证明了壁压缩和自磁压缩所导致的压缩温升-定向气吹现象的存在,也证明了该新型防雷器的有效性。该文将流体分析与防雷领域相结合,在研究灭弧防雷装置的同时,也丰富了对电弧的理论研究。     

基于高速气流灭弧的防雷间隙的仿真分析和试验研究

与传统防雷措施不同,基于高速气流灭弧的防雷间隙是一种新型防雷措施,它是基于普通并联间隙的设计理念,通过加装信号采集器和灭弧筒来实现高速气流熄灭电弧,规避了普通并联间隙不能主动熄灭电弧的瓶颈。本文首先介绍新型防雷间隙的作用机理,通过仿真分析和试验研究来探究高速气流对于由雷击引起的冲击电弧的影响,抑制了工频电弧的深度发展,进而有效地避免了雷击跳闸事故。接着分析了电弧重燃抑制理论,装置在实际挂网运行中取得了优异的效果。