本發(fā)明涉及防雷，更具體的說是涉及一種帶串聯(lián)間隙金屬氧化物避雷器殘壓優(yōu)化方法。

背景技術(shù)：

1、隨著科技的飛速發(fā)展和社會的不斷進步，電力系統(tǒng)面臨著越來越高的用電要求。這種變化不僅帶來了電力需求的劇增，也增加了電力系統(tǒng)運行中的風(fēng)險，其中之一就是過電壓問題。過電壓現(xiàn)象可能導(dǎo)致設(shè)備損壞、系統(tǒng)故障，甚至引發(fā)安全隱患。因此，如何有效防止和管理過電壓問題，保障電力系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定，已成為當(dāng)前電力行業(yè)亟待解決的關(guān)鍵課題。最常見的引起過電壓的原因之一就是雷擊，在降雨頻繁、雷電多發(fā)的地區(qū)，設(shè)備、工廠受到的雷電災(zāi)害發(fā)生的概率大幅增加，而如果設(shè)備相對來說貴重時，為了設(shè)備安全以及后續(xù)工作效率，往往可能在雨天時為了防雷暫停工作，如此一來工作效率會相應(yīng)程度的降低，在特殊情況下會造成相當(dāng)大的損失。因此防雷研究成了必不可少的一環(huán)。

2、主流的防雷方式主要有避雷針和避雷器，然而避雷針對于設(shè)備高度以及防護面積有著嚴苛的要求，例如有的通信裝置可能會達到近似200米高度，同時占地面積很大，中間的線纜覆蓋面很廣，甚至有幾百米的距離，那么此時避雷針若想要達到效果，需要在原有信號塔的基礎(chǔ)上再往上建設(shè)上百米，在工程上來說這是無法兼顧成本與實際應(yīng)用的。因此，在這種特殊情況下，就要考慮避雷器的使用了。

3、而金屬氧化物避雷器在因過電壓導(dǎo)通時兩端最大電壓，稱這個值為殘壓。殘壓即為原工作電路所遭遇的最大過電壓，因此，若殘壓過大，代表電路通過電流過大將會對電路造成燒損，而設(shè)置的避雷器殘壓過低可能導(dǎo)致電路在正常工作時就導(dǎo)通，進而影響原電路的正常工作。

4、因此，如何提出一種帶串聯(lián)間隙金屬氧化物避雷器殘壓優(yōu)化方法，采用密閉氣隙與避雷器串聯(lián)，通過主動設(shè)置殘壓使得若氣隙未導(dǎo)通，則避雷器沒有電流通過不會工作，若氣隙導(dǎo)通，避雷器設(shè)置的低導(dǎo)通值使之能迅速響應(yīng)是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟需解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、有鑒于此，本發(fā)明提供了一種帶串聯(lián)間隙金屬氧化物避雷器殘壓優(yōu)化方法，采用密閉氣隙與避雷器串聯(lián)，通過主動設(shè)置殘壓使得若氣隙未導(dǎo)通，則避雷器沒有電流通過不會工作，若氣隙導(dǎo)通，避雷器設(shè)置的低導(dǎo)通值使之能迅速響應(yīng)，為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

2、一種帶串聯(lián)間隙金屬氧化物避雷器殘壓優(yōu)化方法，包括：工作電路、金屬氧化避雷器和密閉氣體間隙裝置；所述金屬氧化避雷器與所述密閉氣體間隙裝置串聯(lián)，所述金屬氧化避雷器與所述密閉氣體間隙裝置串聯(lián)之后與所述工作電路并聯(lián)。

3、可選的，所述密閉氣體間隙裝置包括：上板金屬片、上極板、金屬隔離塊、絕緣支撐柱、進氣口、球形閥、氣體、出氣口、密封絕緣壁、下極板和下板金屬片；所述金屬隔離塊與所述上極板固定連接，所述絕緣支撐柱一端與所述上板金屬片連接，另一端與所述下板金屬片連接，所述密封絕緣壁底部與所述下板金屬片密封連接；所述下極板與所述密封絕緣壁底部的內(nèi)壁密封連接，并與所述下板金屬片固定連接，所述上極板與所述密封絕緣壁可滑動密封連接，所述進氣口和所述出氣口分別貫穿所述密封絕緣壁，通過所述密封絕緣壁、上極板和下極板構(gòu)成密閉腔體，通過所述進氣口進行進氣，通過所述出氣口進行排氣；所述進氣口設(shè)置球形閥，用于開關(guān)進氣口，控制氣體的進入，所述出氣口上設(shè)置球形閥，用于開關(guān)出氣口，控制氣體的排放。

4、可選的，所述絕緣支撐柱一端與所述上板金屬片連接，另一端與所述下板金屬片連接，其中，所述上板金屬片周向設(shè)置螺栓孔，所述絕緣支撐柱上端設(shè)置螺紋與所述上板金屬片的螺栓孔螺紋配合，所述下板金屬片周向設(shè)置通孔，所述通孔與所述螺栓孔適配，所述絕緣支撐柱下端與所述通孔過盈配合。

5、可選的，所述密封絕緣壁的內(nèi)壁形狀均與所述上極板和所述下極板的形狀適配。

6、可選的，所述螺栓孔、絕緣支撐柱和所述通孔的數(shù)量適配，所述數(shù)量為n個。

7、可選的，所述進氣口和出氣口的設(shè)置高度均低于上極板的最大行程，所述進氣口和出氣口的設(shè)置高度均高于下極板的高度。

8、可選的，還包括：以巴申定律公式為基礎(chǔ)，根據(jù)放電時延、氣體密度和電場強度計算殘壓數(shù)值和導(dǎo)通電流。

9、可選的，根據(jù)計算結(jié)果進行atp-emtp軟件電路仿真，進行仿真實驗驗證。

10、經(jīng)由上述的技術(shù)方案可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明公開提供了一種帶串聯(lián)間隙金屬氧化物避雷器殘壓優(yōu)化方法，具有如下有益效果：

11、本發(fā)明提出了一種帶串聯(lián)間隙金屬氧化物避雷器殘壓優(yōu)化方法，包括：工作電路、金屬氧化避雷器和密閉氣體間隙裝置；所述金屬氧化避雷器與所述密閉氣體間隙裝置串聯(lián)，所述金屬氧化避雷器與所述密閉氣體間隙裝置串聯(lián)之后與所述工作電路并聯(lián)。本發(fā)明通過改變密閉串聯(lián)間隙氣壓和間距從而改善與之串聯(lián)金屬氧化物避雷器的殘壓。殘壓在串聯(lián)間隙的金屬氧化物避雷器中，在數(shù)值上可看做是串聯(lián)間隙的導(dǎo)通電壓加上在導(dǎo)通時延內(nèi)攀升的電壓值，在保證密閉串聯(lián)間隙導(dǎo)通電壓不變的前提下，通過配合改變密閉氣體的壓強和密閉腔體上下電極間距來改變氣體密度和電場強度，而氣體密度和電場強度是改變導(dǎo)通時間的重要因素，適當(dāng)調(diào)整可縮短導(dǎo)通時延，進一步影響與間隙串聯(lián)的避雷器殘壓。本發(fā)明提供的配合方法可在不影響原電路工作的情況下使得串聯(lián)密閉氣體間隙的金屬氧化物避雷器殘壓適當(dāng)降低，從而提高保護效果。

技術(shù)特征：

1.一種帶串聯(lián)間隙金屬氧化物避雷器殘壓優(yōu)化方法，其特征在于，包括：工作電路、金屬氧化避雷器和密閉氣體間隙裝置；所述金屬氧化避雷器與所述密閉氣體間隙裝置串聯(lián)，所述金屬氧化避雷器與所述密閉氣體間隙裝置串聯(lián)之后與所述工作電路并聯(lián)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶串聯(lián)間隙金屬氧化物避雷器殘壓優(yōu)化方法，其特征在于，所述絕緣支撐柱（4）一端與所述上板金屬片（1）連接，另一端與所述下板金屬片（11）連接，其中，所述上板金屬片（1）周向設(shè)置螺栓孔，所述絕緣支撐柱（4）上端設(shè)置螺紋與所述上板金屬片（1）的螺栓孔螺紋配合，所述下板金屬片（11）周向設(shè)置通孔，所述通孔與所述螺栓孔適配，所述絕緣支撐柱（4）下端與所述通孔過盈配合。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶串聯(lián)間隙金屬氧化物避雷器殘壓優(yōu)化方法，其特征在于，所述密封絕緣壁（9）的內(nèi)壁形狀均與所述上極板（2）和所述下極板（10）的形狀適配。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種帶串聯(lián)間隙金屬氧化物避雷器殘壓優(yōu)化方法，其特征在于，所述螺栓孔、絕緣支撐柱（4）和所述通孔的數(shù)量適配，所述數(shù)量為n個。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶串聯(lián)間隙金屬氧化物避雷器殘壓優(yōu)化方法，其特征在于，所述進氣口（5）和出氣口（8）的設(shè)置高度均低于上極板（2）的最大行程，所述進氣口（5）和出氣口（8）的設(shè)置高度均高于下極板（10）的高度。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶串聯(lián)間隙金屬氧化物避雷器殘壓優(yōu)化方法，其特征在于，還包括：以巴申定律公式為基礎(chǔ)，根據(jù)放電時延、氣體密度和電場強度計算殘壓數(shù)值和導(dǎo)通電流。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種帶串聯(lián)間隙金屬氧化物避雷器殘壓優(yōu)化方法，其特征在于，根據(jù)計算結(jié)果進行atp-emtp軟件電路仿真，進行仿真實驗驗證。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種帶串聯(lián)間隙金屬氧化物避雷器殘壓優(yōu)化方法，涉及防雷技術(shù)領(lǐng)域，包括：工作電路、金屬氧化避雷器和密閉氣體間隙裝置；金屬氧化避雷器與密閉氣體間隙裝置串聯(lián)，金屬氧化避雷器與密閉氣體間隙裝置串聯(lián)之后與工作電路并聯(lián)。本發(fā)明通過改變密閉串聯(lián)間隙氣壓和間距從而改善與之串聯(lián)金屬氧化物避雷器的殘壓，在保證密閉串聯(lián)間隙導(dǎo)通電壓不變的前提下，通過配合改變密閉氣體的壓強和密閉腔體上下電極間距來改變氣體密度和電場強度，適當(dāng)調(diào)整可縮短導(dǎo)通時延，進一步影響與間隙串聯(lián)的避雷器殘壓。本發(fā)明提供的配合方法可在不影響原電路工作的情況下使得串聯(lián)密閉氣體間隙的金屬氧化物避雷器殘壓適當(dāng)降低，從而提高保護效果。

技術(shù)研發(fā)人員：何杰,田昊天,查明,張華
受保護的技術(shù)使用者：武漢科技大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15