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(廣西大學(xué) 電氣工程學(xué)院，廣西 南寧 530004)

1 概述

電網(wǎng)安全關(guān)系國(guó)民經(jīng)濟(jì)命脈，雷害后果嚴(yán)重危及國(guó)民經(jīng)濟(jì)所有領(lǐng)域。據(jù)統(tǒng)計(jì)，南方電網(wǎng)的雷擊事故在總事故已占總發(fā)生事故的70%以上，而且仍在持續(xù)增長(zhǎng)中。在整個(gè)國(guó)家電網(wǎng)中，這個(gè)比例也在55%以上?，F(xiàn)有的“閃絡(luò)抑制”防雷方法高度依賴極不可控的雷電攔截技術(shù)、地網(wǎng)降阻技術(shù)與避雷器技術(shù)，造成這種局面的原因是目前電網(wǎng)防雷措施存在著以下難以逾越的問(wèn)題：

(1)多重雷擊是大概率事件：根據(jù)國(guó)際大電網(wǎng)委員會(huì)CIGRE的最新研究，多重雷擊所占的比重高達(dá)75%，多重雷通過(guò)疊加機(jī)制使桿塔反擊電位、避雷器殘壓疊加性升高且無(wú)法解決，現(xiàn)行的避雷器國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中尚未提出對(duì)多重雷的防護(hù)方法。(2)避雷線攔截雷擊漏洞大引發(fā)巨大雷電流繞擊頻發(fā)問(wèn)題。(3)地網(wǎng)電阻無(wú)法達(dá)標(biāo)引發(fā)的耐雷水平達(dá)標(biāo)率低的問(wèn)題。(4)避雷器非線性電阻“時(shí)滯”引發(fā)的高電壓?jiǎn)栴}，非線性電阻變化滯后于電流變化，帶來(lái)的后果是極短時(shí)間內(nèi)千安級(jí)電流通過(guò)兆歐級(jí)電阻產(chǎn)生一個(gè)極大的電位差，沿面放電使絕緣子表面擊穿，非線性電阻閥片失去限流作用。(5)避雷器防潮層引起的閥片散熱困難問(wèn)題。避雷器的密封性和散熱性就成了一對(duì)不可調(diào)和的矛盾。其后果導(dǎo)致防水層在高溫時(shí)膨脹破壞，避雷器閥片因受潮而損壞。依照《GB11032-2010交流無(wú)間隙金屬氧化物避雷器》標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的避雷器通流容量為：5kA/110kV、10kA/220kV、20kA500kV,且在半小時(shí)內(nèi)遭受6次雷擊或一分鐘內(nèi)2次雷擊的情況下極有可能損壞。(6)冰凍避雷線引發(fā)的桿塔彎曲、倒塌及斷線。

圍繞上述難題，廣西大學(xué)高電壓團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期開(kāi)拓性研究，另辟蹊徑，在國(guó)際上首創(chuàng)爆炸氣流滅弧防雷理論，發(fā)明了爆炸氣流主動(dòng)滅弧技術(shù)，率先突破爆炸氣流直接滅弧實(shí)現(xiàn)建弧抑制的關(guān)鍵技術(shù)難題，成功研制出適用于10kV、35kV、110kV、220kV等電壓等級(jí)輸電線路的爆炸滅弧防雷裝置。其研究的核心成果——爆炸氣流滅弧防雷間隙采用獨(dú)創(chuàng)的“建弧抑制”防雷理念，在實(shí)際運(yùn)行中取得了極為優(yōu)異的效果。

2 原理

本文發(fā)明了以建弧抑制為切入點(diǎn)的防雷裝置——爆炸氣流滅弧防雷間隙(AELPG)。其運(yùn)行原理是在絕緣并聯(lián)間隙末端裝設(shè)一種滅弧氣流發(fā)生器。線路受到雷擊時(shí)，通過(guò)庫(kù)侖力對(duì)雷擊閃絡(luò)路徑進(jìn)行控制，使電弧優(yōu)先通過(guò)專用閃絡(luò)通道，允許雷擊分量通過(guò)此通道釋放入地的同時(shí)確保絕緣不閃絡(luò)。與此同時(shí)觸發(fā)滅弧能量團(tuán)產(chǎn)生高速噴射氣流，利用工頻暫態(tài)電弧起始段電流極小，電弧具有易斷性、易崩潰性的特點(diǎn)，爆炸氣流能夠有效地促使電弧拉長(zhǎng)、擴(kuò)散、變形、冷卻、截?cái)啵罱K在0.4ms左右完全熄滅后續(xù)工頻電弧。由于短路電流在極小值被切除，繼電保護(hù)不會(huì)動(dòng)作，沒(méi)有電動(dòng)力破壞、熱力破壞和過(guò)電壓破壞。實(shí)現(xiàn)上述方法的關(guān)鍵是：

(1)雷電閃絡(luò)路徑控制：利用絕緣配合技術(shù)使雷擊放電路徑優(yōu)先定位在絕緣強(qiáng)度較弱的專用并聯(lián)間隙放電通道，將雷電能量充分導(dǎo)入大地，持續(xù)時(shí)間是1ms，是雷電脈沖周期的50倍。

(2)雷電誘導(dǎo)觸發(fā)滅弧能量團(tuán)：利用雷電流變化率最大點(diǎn)處的起點(diǎn)激活建弧抑制環(huán)節(jié)，截弧能量的響應(yīng)時(shí)間為0.5μs，完全截?cái)嚯娀〔⒌竭_(dá)電弧斷口的時(shí)間為87μs，建弧時(shí)間為截弧時(shí)間的104～105倍。滅弧能量來(lái)源于最早出現(xiàn)的雷電沖擊電弧，滅弧氣流的發(fā)展和積累均超前于工頻暫態(tài)電弧，滅弧能量能夠在工頻續(xù)流電弧的發(fā)展起始點(diǎn)即對(duì)其形成深度抑制效果

(3)電弧斷裂自崩潰：在沖擊電弧發(fā)展階段即實(shí)現(xiàn)深度抑制，截?cái)嚯娀饬髌茐牧俗猿址烹姷臈l件，電荷密度通過(guò)截?cái)嗪蟮膹?fù)合、對(duì)流、輻射、傳導(dǎo)作用趨零，使電弧的暫態(tài)發(fā)展過(guò)程完全失去外界能量注入，極大地提高了滅弧效率，并能夠同時(shí)避免高溫工頻電弧的熱效應(yīng)和電動(dòng)力效應(yīng)所造成的潛在巨大危害

(4)爆炸力抑制斷口重燃：爆炸的滅弧氣流會(huì)在滅弧筒這一約束空間內(nèi)產(chǎn)生高速的沖擊波。在炸藥質(zhì)量一定的情況下，使用J.Henrych超壓計(jì)算公式分析滅弧筒內(nèi)的壓強(qiáng)分布：

式中，W為炸藥質(zhì)量，kg；R為離爆炸點(diǎn)的距離，m。以距離爆炸點(diǎn)2cm(R=0.02m)處為例，爆炸氣流產(chǎn)生的壓強(qiáng)高達(dá)335.4MPa。這一壓強(qiáng)對(duì)此處的電弧橫截面可產(chǎn)生16858.94kg·f的沖力。

圖1 滅弧筒內(nèi)距離爆炸點(diǎn)2cm～5cm的爆炸氣流壓強(qiáng)分布

爆炸性氣流作用于等離子體電弧軸向的壓強(qiáng)計(jì)算公式如下：

圖2 電弧維持力與氣流爆炸力對(duì)比圖

當(dāng)工頻電弧在5000A時(shí)，電弧橫截面上的維持力為2.50kg·f，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于爆炸氣流產(chǎn)生的16858.94kg·f。電弧不可能重燃，從而實(shí)現(xiàn)電弧全熄滅。

(5)多重雷擊電弧截?cái)啵貉b置具有針對(duì)多重雷與工頻續(xù)流的雙通道截?cái)嚯娀〖夹g(shù)，兩個(gè)通道互為備用。每個(gè)滅弧能量團(tuán)的滅弧氣流維持時(shí)間為50ms，當(dāng)數(shù)個(gè)雷電脈沖處于50ms間隔內(nèi)時(shí)，一個(gè)能量團(tuán)即可以熄滅這若干個(gè)雷電脈沖，確保能量團(tuán)利用效率的最大化，可以有效應(yīng)對(duì)多個(gè)多重雷擊情況。

3 滅弧防雷間隙特點(diǎn)

(1)科學(xué)性：采用基于電弧截?cái)嗟慕鼗∫种评砟睿岳纂娒}沖這一單一因素為激活信號(hào)，激活滅弧能量團(tuán)氣吹滅弧。可擺脫雷擊強(qiáng)度、桿塔地網(wǎng)電阻、雷擊方式(繞擊、反擊)、雷電陡度、絕緣水平等多種不可控因素的制約，使抑制效果單一可控，防雷效果由不可控因素決定的概率事件提升為可控的必然事件。

(2)有效性：建立雷擊分量與滅弧機(jī)制的同步聯(lián)動(dòng)機(jī)制，形成滅弧與建弧的起點(diǎn)同步性、滅弧過(guò)程的快速性特性，通過(guò)“以快爭(zhēng)強(qiáng)，以強(qiáng)制弱，從弱抑強(qiáng)”實(shí)現(xiàn)有效滅弧方法和對(duì)重復(fù)雷、多次回?fù)衾滓l(fā)的多次連續(xù)建弧過(guò)程的有效抑制。實(shí)現(xiàn)跳閘率、事故率和斷線率的趨零。填補(bǔ)大概率疊加性雷擊防護(hù)空白。實(shí)際運(yùn)行中，2016年某線路曾使用滅弧防雷間隙熄滅-258.1kA的電弧電流。

(3)免維護(hù)性：省去地網(wǎng)電阻的測(cè)試、維護(hù)工作量；本裝置的結(jié)構(gòu)中沒(méi)有易損件且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，維護(hù)工作量極小。此外由于具有數(shù)據(jù)鏈功能，可通過(guò)短信方式自動(dòng)傳遞故障信息，實(shí)現(xiàn)了滅弧間隙的在線監(jiān)測(cè)功能。

(4)無(wú)害性：由于本裝置切斷電弧的有效性，放電通道中不會(huì)出現(xiàn)大電流的劇烈高溫放電，因此不會(huì)出現(xiàn)通過(guò)電場(chǎng)力、高溫?zé)g和過(guò)電壓等方式對(duì)絕緣繞組線圈、變壓器和斷路器的損害。為智能電網(wǎng)提供一種非常優(yōu)良的電磁環(huán)境。

(5)經(jīng)濟(jì)性：由于滅弧防雷間隙擺脫了地網(wǎng)電阻、雷擊方式與雷擊強(qiáng)度的影響，因此可以在電網(wǎng)基礎(chǔ)建設(shè)階段節(jié)省大量投資，大量節(jié)省后續(xù)的維護(hù)費(fèi)用，免除地網(wǎng)。

(6)綠色環(huán)保性：滅弧防雷間隙造價(jià)低，易安裝，對(duì)地網(wǎng)電阻等不做要求；省去避雷線及避雷器配套設(shè)施的重量；桿塔瘦身，此項(xiàng)應(yīng)用到全國(guó)可減少二氧化碳排放450萬(wàn)噸以上。

4 科學(xué)實(shí)驗(yàn)

由于爆炸氣流沖擊波和交流暫態(tài)電弧的相互耦合是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程，理論框架由傳統(tǒng)的電路原理拓展到等離子物理、爆炸力學(xué)、流體力學(xué)、電磁場(chǎng)理論等多學(xué)科交叉，原理的復(fù)雜程度巨大，僅僅通過(guò)理論描述并不能對(duì)滅弧過(guò)程的各項(xiàng)參量進(jìn)行具體解析，故必須通過(guò)軟件仿真模擬和試驗(yàn)驗(yàn)證的方法多其過(guò)程進(jìn)行直觀具體的分析。本文通過(guò)流體力學(xué)的方法對(duì)爆炸氣流滅弧全過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬，用有限元分析軟件ansys14.0模擬仿真在理想情況下電弧被高速氣流開(kāi)斷的過(guò)程；以及研制爆炸氣流滅弧防雷間隙樣機(jī)，并在西安高壓電器研究院進(jìn)行了1kA、5kA、10.8kA的大電流滅弧試驗(yàn)，成功熄滅了10.8kA工頻電弧。這兩者驗(yàn)證了“工頻暫態(tài)電弧深度抑制”的滅弧防雷新思想的科學(xué)性。

4.1 滅弧過(guò)程仿真分析

對(duì)于本文中所提到的滅弧防雷間隙研究的關(guān)鍵就是：當(dāng)雷電流流過(guò)防雷間隙的時(shí)刻，通過(guò)雷電流來(lái)感應(yīng)觸發(fā)的爆炸滅弧氣體的流體速度是否足以熄滅間隙上的續(xù)流工頻電弧，以達(dá)到滅弧防雷的效果。鑒于此，本文對(duì)滅弧氣體噴射全過(guò)程以ANSYS AUTODYN為平臺(tái)進(jìn)行了數(shù)值仿真，對(duì)有無(wú)電弧影響下爆炸過(guò)程中氣體的高斯點(diǎn)速度曲線、能量曲線及壓力曲線進(jìn)行了分析比較，得出了爆炸氣流滅弧防雷的可行性。

本文將電弧等同視為流體，而且其中氣流耦合電弧的狀態(tài)相關(guān)的重要參數(shù)包括溫度、速度、壓力，所以用流體力學(xué)對(duì)整個(gè)滅弧過(guò)程進(jìn)行建模和仿真模擬，同時(shí)得出多個(gè)參量并進(jìn)行分析。仿真模擬的過(guò)程大致如下：(1)通過(guò)建模模擬得出滅胡筒內(nèi)爆炸氣流與工頻續(xù)流電弧的耦合作用以及復(fù)雜流場(chǎng)中關(guān)鍵監(jiān)視點(diǎn)的速度變化和問(wèn)對(duì)變化，從流體流動(dòng)參量方面進(jìn)行分析論證；(2)從炸藥爆炸開(kāi)始，測(cè)定電極上的壓力分布；(3)爆炸沖擊波在陶瓷滅弧筒內(nèi)的壓力隨時(shí)間變化曲線與筒口處的沖擊波壓力隨時(shí)間變化曲線。

圖3 高斯點(diǎn)處的壓力曲線圖

從假設(shè)電弧影響下的爆轟仿真的動(dòng)能響應(yīng)可以看出，在暫態(tài)電弧剛剛發(fā)展的起始階段TNT炸藥的動(dòng)能遠(yuǎn)大于電弧的動(dòng)能，可以輕易的湮滅電弧的能量。從壓力云圖也可以清晰看出爆炸過(guò)程中陶瓷筒內(nèi)的壓力變化過(guò)程:從電弧開(kāi)始產(chǎn)生到電弧觸發(fā)炸藥爆炸，再到爆炸氣流與電弧的競(jìng)爭(zhēng)，最后到爆炸氣流沖出滅弧圓筒把電弧滅掉，整個(gè)過(guò)程可以清晰的從壓力云圖上看到。在爆炸氣流與電弧的交界處，壓力非常大,可以達(dá)到幾十MPa。電弧的截?cái)鄷r(shí)間可以從圖上看出在0.087ms左右。

圖4 能量效應(yīng)

圖5 動(dòng)能效應(yīng)

圖6 爆炸過(guò)程中不同時(shí)刻的結(jié)果壓力云圖

4.2 試驗(yàn)驗(yàn)證

雷電脈沖既是建弧的誘因，又是截?cái)嚯娀〉挠|發(fā)信號(hào)，觸發(fā)信號(hào)利用雷電陡度實(shí)現(xiàn)。爆炸氣流滅弧裝置安裝在輸電線路上，與線路絕緣子并聯(lián)放置。當(dāng)線路遭受雷擊使絕緣子串兩端電場(chǎng)達(dá)到其絕緣臨界值時(shí)，滅弧間隙通過(guò)絕緣配合技術(shù)將電弧通道控制在其電極兩端。當(dāng)電流流過(guò)滅弧間隙時(shí)，信號(hào)采集裝置自動(dòng)采集信號(hào)并啟動(dòng)強(qiáng)氣流約束空間主動(dòng)滅弧單元對(duì)電弧根部實(shí)行強(qiáng)力截?cái)啵诶^電保護(hù)動(dòng)作前將電弧在極早脆弱期熄滅。

由于本課題組的試驗(yàn)條件有限，為了檢驗(yàn)爆炸氣流對(duì)電弧的作用及滅弧防雷裝置的實(shí)際效果，本文到西高所進(jìn)行了1kA，5.2kA，10.8 kA大電流熄滅電弧試驗(yàn)，裝置試驗(yàn)連接圖如圖7所示。

圖7 大電流滅弧試驗(yàn)回路連接示意圖

試驗(yàn)過(guò)程中，我們分別架設(shè)普通攝像機(jī)與高速攝像機(jī)全稱記錄電弧從形成到爆炸氣流產(chǎn)生以及作用于工頻暫態(tài)電弧的過(guò)程。試驗(yàn)中用短路熔絲短接滅弧間隙裝置的上下電極，僅留一個(gè)短間隙。待試驗(yàn)設(shè)備全部連接完畢，對(duì)變壓器進(jìn)行調(diào)節(jié)，同時(shí)打開(kāi)電源進(jìn)行調(diào)壓和變壓直到間隙被擊穿，引弧熔絲燃燒融化，形成暫態(tài)電弧。與此同時(shí)，爆炸氣流滅弧裝置觸發(fā)產(chǎn)生高速噴射性氣流將尚處于極早脆弱期的電弧湮滅。下圖分別為用普通攝像機(jī)和高速攝像機(jī)所拍攝的滅弧裝置熄滅電弧過(guò)程。

由圖9(B)所知，斷路器合閘瞬間產(chǎn)生暫態(tài)電弧(形狀較細(xì)，藍(lán)白色)，與此同時(shí)裝置被暫態(tài)電弧觸發(fā)噴射高速氣流(形狀較粗，紅色)。圖9(H)可知，最終間隙電弧因?yàn)榻^緣恢復(fù)強(qiáng)度大于擊穿恢復(fù)電壓，能量供給被切斷而迅速熄滅。高速氣流印證了暫態(tài)電弧深度抑制理論的科學(xué)性，驗(yàn)證了裝置能夠在0.8ms內(nèi)熄滅10.8kA的工頻電弧，滿足實(shí)際工程需要。

為了證明爆炸氣流滅弧防雷間隙裝置“以快制強(qiáng)”的優(yōu)勢(shì)，到西高所進(jìn)行短路電流值為10.8kA滅弧試驗(yàn)，試驗(yàn)前后波形如圖10、圖11所示。

圖8 普通攝像機(jī)拍攝的電弧熄滅的過(guò)程

由圖10可知，試驗(yàn)前試驗(yàn)回路調(diào)試短路電流值為10.8kA，而在試驗(yàn)回路安裝噴射氣流滅弧防雷裝置后，進(jìn)行同樣短路試驗(yàn)得到的波形如圖11所示，沒(méi)有采集到短路電流波形。西安高壓電器研究院所出示結(jié)論為：由于噴射氣流滅弧防雷間隙反應(yīng)太快，短路電流為安培級(jí)，未采集到短路電流波形，判定成功滅弧。

爆炸氣流滅弧防雷間隙裝置在廣西電力科學(xué)研究院進(jìn)行的滅弧氣丸響應(yīng)時(shí)間測(cè)試結(jié)果顯示(圖12)：滅弧氣丸響應(yīng)時(shí)間為0.2ms,而在實(shí)際情況中，由于雷電脈沖幅值要遠(yuǎn)大于實(shí)驗(yàn)室所用雷電模擬脈沖，所以實(shí)際的滅弧響應(yīng)時(shí)間比實(shí)驗(yàn)室測(cè)試值0.2ms要小。圖12中，黃色為觸發(fā)脈沖，藍(lán)色為產(chǎn)生氣流時(shí)刻，響應(yīng)時(shí)間約：0.2ms。

5 運(yùn)行效果

針對(duì)雷害多發(fā)地區(qū)，我們選取了雷擊發(fā)生率高的典型線路安裝滅弧防雷間隙以驗(yàn)證其防雷可靠性。

5.1 線路雷擊情況

某沿海線路位于濱海，屬臺(tái)風(fēng)登陸高發(fā)地帶，是多雷、強(qiáng)雷地區(qū)，年雷暴日平均達(dá)124日。線路處于海面均勻雷云電池(3000kV/m)向地面極不均勻電場(chǎng)(500kV/m)轉(zhuǎn)變節(jié)點(diǎn)，釋放大量雷電能量，導(dǎo)致雷擊強(qiáng)度大，頻率高，遠(yuǎn)超線路耐雷水平。且雷擊多為低空雷，從導(dǎo)線側(cè)面襲擊，避雷線對(duì)導(dǎo)線無(wú)遮擋作用，繞擊率極高，這也給輸電線路的防雷保護(hù)增加了困難。

圖9 高速攝像機(jī)拍攝的圖片

圖10 試驗(yàn)前短路電流波形

5.2 滅弧防雷間隙運(yùn)行情況

由于傳統(tǒng)防雷措施在多年應(yīng)用中的防雷效果不理想，2013年12月該線路進(jìn)行防雷改造，安裝了噴射氣流滅弧防雷間隙。滅弧防雷間隙多次成功動(dòng)作，噴射氣流滅弧防雷間隙的可靠性和有效性得到了充分驗(yàn)證。根據(jù)雷電定位數(shù)據(jù)顯示，2014年雷電高發(fā)季節(jié)有多天發(fā)生了強(qiáng)雷暴天氣，部分統(tǒng)計(jì)如表1。在滅弧防雷間隙正常工作保護(hù)小，線路未發(fā)生雷害事故。

圖11 試驗(yàn)時(shí)短路電流波形

圖12 裝置響應(yīng)時(shí)間測(cè)試結(jié)果(廣西電力科學(xué)研究院)

圖13 安裝滅弧防雷間隙后的某沿海線

日期遭雷擊次數(shù)超過(guò)耐雷水平次數(shù)最大幅值防雷效果6月5日100次11次-176.2kA成功防護(hù)6月6日75次8次-124.8kA成功防護(hù)7月6日56次5次-278.2kA成功防護(hù)7月9日60次13次-167.9kA成功防護(hù)8月7日70次10次-186.8kA成功防護(hù)8月21日115次41次-249.4kA成功防護(hù)

6月6日發(fā)生了75次雷擊，僅05:47:08開(kāi)始的半分鐘內(nèi)就發(fā)生了12次密集落雷，在滅弧防雷間隙裝置的保護(hù)下，沒(méi)有發(fā)生跳閘事件。

圖14 某沿海線雷電定位儀數(shù)據(jù)(14年6月6日)

2014年7月9日05:23:48.2382時(shí)，線路68#桿塔遭受雷擊，雷電流幅值為-167.9kA。落雷后B相滅弧間隙動(dòng)作并成功滅弧，線路未發(fā)生跳閘。2014年7月9日05:23:48.3666時(shí)，線路69#桿塔遭受雷擊，雷電流幅值為-71.1kA。落雷后C相滅弧間隙動(dòng)作并成功滅弧，線路未發(fā)生跳閘。

圖15 某沿海線雷電定位儀數(shù)據(jù)(14年7月9日)

2016年6月09日03:03:23.4795時(shí)，線路僅在短短兩個(gè)小時(shí)的落雷密度與強(qiáng)度巨大。落雷后滅弧間隙動(dòng)作并成功滅弧，線路未發(fā)生跳閘。

綜上所述，爆炸氣流滅弧防雷間隙裝置能夠大幅度降低輸電線路的雷擊跳閘率和建弧率。擺脫原有低效、高投資粗獷型防雷，轉(zhuǎn)變?yōu)楦咝Ь珳?zhǔn)型防雷，大幅提高防雷性價(jià)比。實(shí)現(xiàn)所有雷擊工況無(wú)死角全覆蓋，使得雷擊性能和指標(biāo)大幅度提升，使防雷效果與雷擊強(qiáng)度、雷擊類型、雷擊部位和雷擊方式無(wú)關(guān)。

6 結(jié)論

(1)爆炸氣流滅弧防雷間隙裝置能夠吸引雷電電磁脈沖觸發(fā)裝置中的滅弧能量團(tuán)，雷電誘導(dǎo)同步激活強(qiáng)大、快速、不對(duì)稱的滅弧能量團(tuán)。在工頻電弧弱小、脆弱期熄滅電弧，在建弧起始點(diǎn)附近中斷建弧過(guò)程，實(shí)現(xiàn)對(duì)電弧的主動(dòng)、初期、高效抑制。

(2)利用AUTODYN和fluent有限元分析軟件對(duì)爆炸氣流和暫態(tài)電弧進(jìn)行耦合分析，并具體演示分析在理想情況下建弧早期極脆弱的暫態(tài)電弧被高速爆炸氣流截?cái)嗟倪^(guò)程。結(jié)果表明，爆炸齊魯對(duì)電弧強(qiáng)烈的對(duì)流散熱效果使電弧在極早期被熄滅。

(3)在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)模擬滅弧間隙實(shí)際運(yùn)行條件，進(jìn)行多次爆炸氣流熄滅電弧試驗(yàn)，驗(yàn)證理論與仿真的正確性，得出爆炸氣流響應(yīng)時(shí)間、氣流速度與電弧熄滅時(shí)間，驗(yàn)證了滅弧過(guò)程具有快速性；同時(shí)分別用普通攝像機(jī)與高速攝像機(jī)拍攝試驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行分析，驗(yàn)證了爆炸氣流截?cái)嚯娀〉挠行浴?/p>

(4)通過(guò)絕緣配合技術(shù)控制雷擊在間隙閃絡(luò)，使電弧不會(huì)傷及絕緣子串，在維持線路原有絕緣水平的基礎(chǔ)上是的耐雷水平提高10倍以上。