双触发喷射气流灭弧防雷间隙的灭弧效果研究

为有效熄灭输电线路工频电弧,并且防止其因工频电源或多次回击导致电弧重燃,大幅降低雷击跳闸率,研究了一种双触发喷射气流灭弧防雷间隙。该装置通过连续触发的两次高速气流,在熄灭电弧的同时持续加速弧道对流散热,抑制电弧重燃。同时,针对多次回击引起弧道重燃的情况,装置通过快速的切换灭弧能量体做到气流与回击一一对应。基于电弧能量平衡理论建立了气流耦合电弧的模型,通过ANSYS Fluent软件对双触发喷射气流熄灭电弧过程进行了仿真。在实验室环境下,模拟了装置单次熄弧试验与多次触发实验。实验结果表明,双触发喷射气流灭弧防雷间隙可在8 ms内熄灭电弧,有效抑制电弧因工频电源或多次回击引发的重燃。     

自膨胀气流作用下灭弧防雷装置截断电弧仿真分析与试验研究

为了解决配网线路的雷击问题,提高电力系统的防雷性能,利用"气吹灭弧"的方法,研制了一种能够抑制工频建弧过程的自膨胀气流灭弧防雷装置。研究了电弧路径控制、电弧突变拐点、电弧弧柱能量分段、自膨胀气流形成与灭弧机理,建立了自膨胀气流耦合工频续流电弧的数学模型,运用流体力学软件FLUENT对管道内自膨胀气流截断电弧的微观过程进行了模拟仿真,还进行了该防雷装置截断电弧试验,并借助高速摄像机捕捉了该防雷装置截断电弧的详细情况。结果表明:自膨胀气流灭弧防雷装置内部的特殊空间结构可以改变电弧发展路径,迫使电弧弧柱形成多个断点,延长后续工频电弧的暂态发展时间;自膨胀灭弧气流能在0.7 ms时间内完全熄灭电弧并抑制重燃;灭弧防雷装置内的建弧过程与灭弧过程几乎同时进行。工频续流电弧在暂态发展初期就将受到自膨胀灭弧气流的深度抑制,在电弧还未发展成熟且能量较小时会被自膨胀气流熄灭。