配網(wǎng)線(xiàn)路新型滅弧裝置熄滅工頻電弧的仿真與試驗(yàn)研究

唐佳雄，王國(guó)鋒，徐宇恒，張清河，龐智毅

(廣西大學(xué) 電氣工程學(xué)院， 南寧 530004)

0 引 言

雷電一直是危害電網(wǎng)運(yùn)行安全的重大因素，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前因雷擊導(dǎo)致的電網(wǎng)事故在我國(guó)沿海省份占了一半以上[1]。往往一次雷暴就可造成地區(qū)級(jí)電網(wǎng)數(shù)百次線(xiàn)路跳閘，嚴(yán)重危害當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)運(yùn)行安全，給當(dāng)?shù)厣鐣?huì)帶來(lái)巨大經(jīng)濟(jì)損失[2-3]。

目前配網(wǎng)線(xiàn)路主要采取降低接地電阻、安裝避雷器、加強(qiáng)線(xiàn)路絕緣和耦合地線(xiàn)等各種傳統(tǒng)手段將雷害最小化，但是所取得運(yùn)行的效果不是很理想[4]。上個(gè)世紀(jì)60年代國(guó)外學(xué)者提出了一種基于“疏導(dǎo)型”思想的在絕緣子串旁安裝并聯(lián)間隙的防雷保護(hù)方式，但工頻電弧會(huì)在保護(hù)間隙電極末端多次燒蝕會(huì)造成絕緣配合失靈和不能熄滅工頻電弧等問(wèn)題使其無(wú)法大面積在電網(wǎng)推廣使用[5]。近些年國(guó)內(nèi)外學(xué)者在并聯(lián)間隙的基礎(chǔ)上研發(fā)了帶有主動(dòng)滅弧功能的滅弧裝置，主要包含有：利用電弧自身高溫烘烤有機(jī)高分子材料產(chǎn)生高速氣流熄滅電弧的多腔室防雷器[6]；利用裝置內(nèi)部特殊的化學(xué)材料而產(chǎn)生高速氣流瞬時(shí)滅弧的管式避雷器[7]；利用雷電脈沖信號(hào)觸發(fā)滅弧氣丸而產(chǎn)生爆炸強(qiáng)氣流熄滅電弧的滅弧裝置[8]；利用磁場(chǎng)力拉長(zhǎng)電弧并截?cái)嚯娀〉臏缁⊙b置[9]。但上述滅弧方式存在受滅弧次數(shù)的限制、會(huì)產(chǎn)生有毒氣體危害環(huán)境、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)昂貴等缺點(diǎn)。

綜上所述，現(xiàn)目前存在的防雷手段不能夠完全滿(mǎn)足輸配網(wǎng)線(xiàn)路可靠運(yùn)行的要求。因此為了保證雷擊線(xiàn)路工況下輸配網(wǎng)線(xiàn)路能夠正常運(yùn)行，筆者研發(fā)了一種能夠快速熄滅工頻電弧的10 kV電壓等級(jí)多斷口滅弧防雷裝置。此裝置利用高壓電極誘導(dǎo)電弧進(jìn)入壓縮管內(nèi)，壓縮管對(duì)雷電弧進(jìn)行強(qiáng)制性物理壓縮，電弧徑向斷裂形成多個(gè)折斷點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)工頻電弧發(fā)展過(guò)程中的多重截?cái)?，然后通過(guò)雷電弧自身能量產(chǎn)生高速?lài)娚錃饬髑袛嗪罄m(xù)能量補(bǔ)給，將電弧熄滅。

文中首先對(duì)多斷口滅弧防雷裝置結(jié)構(gòu)、滅弧原理進(jìn)行了詳細(xì)的分析；通過(guò)利用COMSOL Multiphysics仿真軟件對(duì)高速氣流滅弧過(guò)程進(jìn)行仿真模擬；其次在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)搭建了沖擊閃絡(luò)和工頻續(xù)流的聯(lián)合試驗(yàn)回路，進(jìn)行了滅弧試驗(yàn)；最后根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行數(shù)據(jù)分析了該裝置的防雷效果，證明了該裝置的實(shí)用性和有效性。

1 多斷口滅弧防雷裝置防雷保護(hù)原理

1.1 多斷口滅弧防雷裝置結(jié)構(gòu)分析

多斷口滅弧防雷裝置示意圖如圖1所示，該裝置主要包括高壓電極、絕緣傘裙、陶瓷壓縮管(滅弧室)和接地電極。其中高壓電極由石墨組成。多斷口滅弧防雷裝置主體長(zhǎng)度為18 cm，絕緣傘裙長(zhǎng)度為12 cm，接地電極尺寸可根據(jù)不同型號(hào)絕緣子的高度進(jìn)行設(shè)計(jì)。陶瓷管的外徑為8 mm，內(nèi)徑為6 mm，長(zhǎng)度為25 mm，共有8根陶瓷管。并且每根陶瓷壓縮管內(nèi)部均設(shè)有導(dǎo)電極，導(dǎo)電極長(zhǎng)度為3 mm，導(dǎo)電極是通過(guò)庫(kù)侖力約束作用控制工頻電弧運(yùn)動(dòng)路徑，使其能夠進(jìn)入滅弧室內(nèi)部。如圖2所示，該裝置內(nèi)部的整體滅弧單元是由一系列陶瓷壓縮管通過(guò)類(lèi)似空間螺旋式結(jié)構(gòu)相連接而成的，相鄰陶瓷壓縮管轉(zhuǎn)折點(diǎn)與空氣接觸處形成斷口結(jié)構(gòu)，并且相鄰兩管角度為60°，使電弧通過(guò)兩相鄰陶瓷管的轉(zhuǎn)折點(diǎn)處更易斷裂。

圖1 多斷口滅弧防雷裝置示意圖

圖2 滅弧單元空間示意圖

1.2 電弧熄滅原理

多斷口滅弧防雷裝置安裝圖如圖3所示。多斷口滅弧防雷裝置通過(guò)必要的金具與絕緣子并聯(lián)安裝，并根據(jù)不同型號(hào)絕緣子的高度通過(guò)上下調(diào)整多斷口滅弧防雷裝置與金具之間相連接的螺母，從而使裝置與高壓絕緣導(dǎo)線(xiàn)之間的空氣間隙距離保持在8 cm，以滿(mǎn)足絕緣配合需求。

圖3 多斷口滅弧防雷裝置安裝示意圖

當(dāng)雷擊線(xiàn)路時(shí)，由于多斷口滅弧防雷裝置的絕緣水平低于絕緣子串的絕緣水平，故雷電過(guò)電壓首先擊穿裝置與絕緣導(dǎo)線(xiàn)之間的空氣間隙，電弧優(yōu)先在該裝置側(cè)發(fā)生閃絡(luò)。多斷口滅弧防雷裝置內(nèi)的高壓電極(由石墨組成)具有良好的導(dǎo)電性能，能夠通過(guò)庫(kù)侖力約束作用迅速誘導(dǎo)電弧進(jìn)入其特定的約束滅弧單元內(nèi)(由一系列陶瓷壓縮管組成)。由于電弧在空氣間隙擊穿瞬間就被誘導(dǎo)至裝置內(nèi)部，并且絕緣導(dǎo)線(xiàn)外層包裹有絕緣層，所以裝置能夠保護(hù)絕緣導(dǎo)線(xiàn)免于電弧燒損[10]。電弧進(jìn)入滅弧單元后在多斷口結(jié)構(gòu)的作用下將電弧分解為多個(gè)相串聯(lián)的短電弧。同時(shí)短電弧在每個(gè)陶瓷壓縮管的有限空間擠壓下產(chǎn)生機(jī)械壓縮效應(yīng)，電弧從自由形態(tài)向壓縮形態(tài)轉(zhuǎn)化，電弧半徑減小。同時(shí)高溫電弧與陶瓷壓縮管冷室壁相接觸過(guò)程中，由于兩者之間存在巨大的溫差，從而產(chǎn)生冷卻壓縮效應(yīng)，電弧能量以熱傳導(dǎo)的形式快速喪失，電弧外圍大量導(dǎo)電粒子失去導(dǎo)電性，電弧表面溫度急劇下降，從而弧柱半徑進(jìn)一步減小。

根據(jù)以上分析可知，可將滅弧單元內(nèi)的電弧視為多個(gè)小電弧電流元串聯(lián)而成，并通過(guò)有限元分析法對(duì)電流元進(jìn)行受力分析，從而推導(dǎo)出影響電弧自磁壓縮效應(yīng)的因素[11]。

電弧弧柱單元體力的平衡方程：

(1)

式中P為電弧軸向壓力；jz為軸向電弧電流密度；BΦ為電弧自身磁場(chǎng)強(qiáng)度。

由于電弧弧柱是柱對(duì)稱(chēng)的，根據(jù)安培環(huán)路定律得：

∮lB·dl=μ0∑I

(2)

式中μ0為真空磁導(dǎo)率；ΣI為閉合回路中所有單元電弧電流之和；l為弧柱回路中積分半徑的長(zhǎng)度。

又因?yàn)槭?2)中B與dl為同方向，且|B| =BΦ，在回路中保持常量，所以對(duì)式(2)簡(jiǎn)化，并積分得：

(3)

將式(3)代入式(1)中，計(jì)算可得：

(4)

將式(4)右移，計(jì)算可得：

(5)

把電弧軸向壓力P從弧徑處向弧柱內(nèi)部積分，弧柱邊緣處壓力應(yīng)為P0，得：

(6)

將式(6)簡(jiǎn)化可得：

(7)

由電弧電流密度計(jì)算公式得：

(8)

式中ri為電弧半徑。

則將式(8)代入式(7)中，經(jīng)計(jì)算可得：

(9)

式中 ΔP(r)為電弧自磁壓縮效應(yīng)在弧柱半徑r處的壓力差。

由式(9)可知，電弧弧柱受到壓力與弧電流的平方成正比，與弧半徑的平方成反比。因此當(dāng)電弧進(jìn)入陶瓷壓縮管后，在機(jī)械壓縮效應(yīng)和冷卻壓縮效應(yīng)作用下電弧的半徑減小，電弧弧柱壓力增大，使電弧自磁壓縮效應(yīng)增強(qiáng)，電弧半徑進(jìn)一步減小，電弧形態(tài)將變得細(xì)長(zhǎng)，這使得工頻電弧更易于熄滅。

由上述分析可知，電弧進(jìn)入滅弧室后在三重壓縮效應(yīng)作用下，電弧已經(jīng)被極度壓縮，但是弧柱中心溫度越來(lái)越高，電弧已經(jīng)發(fā)展為高溫高密度熱源。伴隨著電弧能量通過(guò)熱對(duì)流和熱傳導(dǎo)的方式向滅弧室不斷釋放的同時(shí)，滅弧室內(nèi)的溫度和壓強(qiáng)急劇升高，空氣密度不斷下降，并通過(guò)磁抽吸不斷從滅弧室外抽吸大量新鮮空氣補(bǔ)充到管道剩余的空間，大量氣體集聚在滅弧室內(nèi)。同時(shí)滅弧室內(nèi)外形成巨大的溫度和壓強(qiáng)雙重梯度差，空氣不斷膨脹形成高速?lài)娚錃饬?，氣流不斷作用于電弧，電弧中的?dǎo)電粒子復(fù)合和擴(kuò)散作用大大加強(qiáng)，電弧中的大部分導(dǎo)電粒子與空氣完成交換變?yōu)榻^緣介質(zhì)，電弧能量不斷降低，最終在高速氣流作用下將電弧被全部噴射出滅弧室，電弧完全熄滅。

2 仿真設(shè)計(jì)

2.1 仿真參數(shù)設(shè)定及邊界條件

利用COMSOL Multiphysics多物理場(chǎng)仿真軟件搭建了多斷口滅弧防雷裝置的二維幾何結(jié)構(gòu)仿真模型，如圖4所示。圖4中：1為高壓電極；2為導(dǎo)電極；3為陶瓷壓縮管(滅弧室)；4為斷口結(jié)構(gòu)；5為外部空氣；6為低壓電極。仿真采用瞬態(tài)分析，仿真時(shí)間步長(zhǎng)設(shè)置為0.05 ms，仿真周期為10 ms，即半個(gè)工頻周期，并采用全耦合求解器運(yùn)算。將電弧及空氣流動(dòng)區(qū)域網(wǎng)格劃分為極細(xì)網(wǎng)格，邊界層采用三角形網(wǎng)格，即用以提高了仿真收斂性。

圖4 二維仿真模型

仿真參數(shù)及邊界設(shè)定如下：外部空氣流動(dòng)設(shè)定為層流，且空氣溫度設(shè)置為295 K，壓強(qiáng)設(shè)置0.1 MPa；高壓電極、低壓電極及導(dǎo)電極的恒壓熱容為800 J/(kg·K)，導(dǎo)熱系數(shù)為192 W/(m·K)，邊界溫度設(shè)為300 K，固體電極邊界設(shè)置為無(wú)滑移；箭頭1(即高壓電極處)為電弧入口；陶瓷壓縮管管壁處于常溫(295 K)；斷口結(jié)構(gòu)均為氣流的出口，斷口處溫度邊界為300 K，電弧熱量通過(guò)傳導(dǎo)、對(duì)流和散熱三種方式散失，其中斷口結(jié)構(gòu)間的氣流與電弧交換過(guò)程中的對(duì)流散熱是電弧能量主要散失方式。

2.2 仿真結(jié)果及分析

圖5為滅弧室內(nèi)氣流速度云圖。如圖5(a)～圖5(b)所示，t= 0 ms～0.1 ms，線(xiàn)路發(fā)生雷擊后多斷口滅弧防雷間隙吸引早期工頻續(xù)流電弧進(jìn)入其裝置內(nèi)部，工頻電弧被裝置內(nèi)部特殊的空間螺旋排布結(jié)構(gòu)同步截?cái)?，同時(shí)電弧不斷向滅弧室釋放巨大焦耳熱，使得滅弧室空氣受熱急劇膨脹而產(chǎn)生高速氣流并同時(shí)作用于多段小電弧，氣流速度在0.1 ms時(shí)刻即可達(dá)到1 400 m/s，如此強(qiáng)大的高速氣流遏制工頻續(xù)流電弧初始發(fā)展階段，這為后續(xù)熄滅工頻電弧提供了極為有利的條件；如圖5(c)～圖5(e)所示，t=0.3 ms～0.8 ms時(shí)滅弧室內(nèi)氣流速度不斷下降，說(shuō)明電弧在高速氣流的作用下，加快了弧道中高溫帶電粒子向周?chē)蜏乜諝饨橘|(zhì)中擴(kuò)散，將電弧中的大部分帶電粒子吹到滅弧室之外，電弧能量不斷的衰減。并且在斷口處的高速氣流和外界空氣形成對(duì)流，使電弧與空氣介質(zhì)的接觸面增大，改善了電弧的散熱條件，從而增強(qiáng)了電弧中離子的復(fù)合和擴(kuò)散過(guò)程，加速了電弧熄滅；t=1 ms時(shí)氣流與電弧的耦合過(guò)程已經(jīng)停止，但氣流速度已經(jīng)最高還可達(dá)60 m/s，氣流維持時(shí)間越長(zhǎng)對(duì)于徹底熄滅電弧越有利，并且存在的氣流能夠切除工頻電弧通道能量的注入，防止電弧重燃。

圖5 氣流速度分布云圖

圖6為滅弧室內(nèi)溫度云圖，它能更好地展示在高速氣流作用下電弧能量的變化過(guò)程。如圖6(a)～圖6(b)所示，t=0 ms～0.1 ms時(shí)電弧進(jìn)入滅弧室后在三重壓縮作用下已經(jīng)發(fā)展成為高溫高密能量體，電弧通過(guò)以對(duì)流散熱的方式將能量傳導(dǎo)至滅弧室內(nèi)，滅弧室內(nèi)的空氣溫度從295 K迅速攀升至14 000 K，此時(shí)滅弧室內(nèi)的空氣受電弧對(duì)流散熱的影響下體積迅速增大，并產(chǎn)生了徑向氣流，然而由于受到陶瓷壓縮管內(nèi)壁的壓力，徑向氣流發(fā)展成為軸向氣流，工頻續(xù)流電弧此時(shí)尚處于“萌芽階段”，強(qiáng)氣流破壞了電弧的成長(zhǎng)；如圖6(c)～圖6(f)所示，在強(qiáng)氣流不斷沖擊工頻電弧下，加速了電弧介質(zhì)由電離導(dǎo)通態(tài)變?yōu)榻^緣介質(zhì)的游離過(guò)程，促使弧隙中正離子和自由電子大量減少，電弧溫度不斷下降，高速?gòu)?qiáng)氣流攜帶大量電弧熱等離子體向斷口外噴射，帶走電弧大量的熱量，電弧溫度在0.8 ms時(shí)已經(jīng)下降至6 000 K；t=1 ms時(shí)電弧已經(jīng)被氣流完全的噴出滅弧室，滅弧室內(nèi)溫度下降至550 K，電弧已經(jīng)熄滅。并根據(jù)交流電弧過(guò)零理論，電弧熄滅后由于存在熱慣性，電弧溫度維持在較高的數(shù)值，弧隙中還存在一定的導(dǎo)電性能，在外加電壓下電弧仍可能重燃。所以持續(xù)存在的氣流可以將滅弧室內(nèi)盡可能殘余的導(dǎo)電粒子完全置換為絕緣介質(zhì)，從根部上防止其重燃。

圖6 溫度分布云圖

3 試驗(yàn)驗(yàn)證

3.1 試驗(yàn)準(zhǔn)備及步驟

為了真實(shí)模擬雷擊線(xiàn)路工況下空氣間隙被擊穿閃絡(luò)形成工頻續(xù)流電弧后，多斷口滅弧防雷裝置迅速啟動(dòng)滅弧機(jī)制，快速熄滅電弧的過(guò)程。根據(jù)IEC 60060-1：2010標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)規(guī)定, 搭建了沖擊閃絡(luò)試驗(yàn)與工頻續(xù)流試驗(yàn)兩者相結(jié)合的試驗(yàn)回路[12]，試驗(yàn)回路圖如圖7所示，圖7中：L1是振蕩電感；L2是限流電感；C1是電容；K1是振蕩支路開(kāi)關(guān)；Ug是沖擊電源；H是高速攝像機(jī)；D是高壓電極；M是多斷口滅弧防雷間隙；J是絕緣子串。試驗(yàn)回路主要由工頻電源回路、同步控制回路、 沖擊電源支路和試品支路四個(gè)部分構(gòu)成。其中工頻電源回路由振蕩電感L1、限流電感L2、充電電容C1和振蕩支路開(kāi)關(guān)K1組成，該回路利用LC串聯(lián)諧振原理能產(chǎn)生頻率為50 Hz的正弦波形工頻電壓和工頻續(xù)流[13-14]；同步控制回路是通過(guò)采集工頻電源回路輸出的振蕩信號(hào)，觸發(fā)沖擊電壓發(fā)生器動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)沖擊閃絡(luò)試驗(yàn)和工頻續(xù)流遮斷試驗(yàn)在時(shí)間上的同步進(jìn)行；沖擊支路是由沖擊電壓發(fā)生器Ug組成，它可產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)的1.2/50 μs的雷電沖擊波；試品支路主要由絕緣子J、滅弧防雷裝置M和高壓電極D組成，其中使用電極代替高壓導(dǎo)線(xiàn)。

圖7 聯(lián)合試驗(yàn)回路圖

本次實(shí)驗(yàn)試區(qū)大氣條件為：P=96.60 kPa,T=28.4 ℃，RH=74%。實(shí)驗(yàn)具體步驟如下：(1)調(diào)整多斷口滅弧防雷裝置與電極之間的空氣距離，以滿(mǎn)足絕緣配合要求；(2)對(duì)充電電容C1充電至所需放電電壓；(3)沖擊電壓發(fā)生器充電至1.2/50 μs的峰值電壓；(4)閉合工頻電源回路的振蕩支路開(kāi)關(guān)K1，振蕩電感L1和充電電容C1之間進(jìn)行能量交換，產(chǎn)生工頻電壓和工頻電流；(5)同步控制回路提取工頻電源回路產(chǎn)生的振蕩信號(hào)后并同步觸發(fā)沖擊電壓發(fā)生器，沖擊電源輸出1.2/50 μs的沖擊電壓至滅弧裝置與電極間的空氣間隙，沖擊電壓瞬間擊穿空氣間隙后形成工頻電弧，多斷口滅弧防雷裝置立即動(dòng)作將電弧熄滅；(6)在將工頻電壓施加在裝置兩端，經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)電弧并未重燃。

3.2 試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)過(guò)程中使用高速攝像機(jī)記錄下電弧熄滅的全過(guò)程，如圖8所示。從圖8(a)和圖8(b)中可以看出：電弧進(jìn)入裝置后，在強(qiáng)氣流作用下，裝置內(nèi)電弧產(chǎn)生壓爆效應(yīng)，大量電弧被噴出滅弧室，此時(shí)尚在“萌芽期”的工頻續(xù)流被氣流強(qiáng)烈抑制；從圖8(c)可以看出電弧已經(jīng)被其空間結(jié)構(gòu)強(qiáng)制多點(diǎn)截?cái)?，電弧形態(tài)已經(jīng)出現(xiàn)明顯的變化，電弧能量大幅度削減，強(qiáng)氣流促使電弧拉長(zhǎng)、擴(kuò)散、變形、冷卻，電弧弧柱通道并被強(qiáng)氣流摧毀；從圖8(d)可以看出電弧在氣流的持續(xù)作用下，由于無(wú)法得到后續(xù)工頻電弧能量的補(bǔ)充，此時(shí)電弧的介質(zhì)恢復(fù)過(guò)程加快，電弧能量已不能維持其穩(wěn)定燃燒，電弧基本熄滅。

圖8 高速氣流熄滅電弧全過(guò)程

圖9為通過(guò)裝置的工頻電流波形和裝置兩端的工頻電壓波形。圖9中：通道CH1為裝置兩端的工頻電壓波形，通道CH2為流過(guò)裝置的工頻電流波形。從圖9中可以看出：沖擊發(fā)生在工頻電壓的零相位時(shí)，裝置與電極間的空氣間隙被瞬間擊穿后，裝置流過(guò)工頻續(xù)流，續(xù)流持續(xù)時(shí)間大約2 ms～3 ms，續(xù)流峰值達(dá)1 kA。裝置將工頻續(xù)流切斷后，隨即將工頻電壓施加于多斷口滅弧防雷裝置兩端，電弧并未重燃。

通過(guò)以上分析，工頻續(xù)流遮斷時(shí)間約為2 ms～3 ms，而仿真滅弧時(shí)間為1 ms，兩者存在較小的時(shí)間誤差，其原因?yàn)椋悍抡嬷须娀〗评硐霠顟B(tài)，忽略許多外在條件的影響，并未考慮熱浮力和空氣阻力的影響。而試驗(yàn)中會(huì)存在許多不確定的因素，電弧會(huì)受到熱浮力和空氣阻力的影響，還會(huì)受到試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)各種因素的限制，所以試驗(yàn)中滅弧時(shí)間比仿真時(shí)間更長(zhǎng)。但兩者時(shí)間都遠(yuǎn)小于繼電保護(hù)響應(yīng)時(shí)間，都能夠避免線(xiàn)路停電事故的發(fā)生。

圖9 工頻續(xù)流遮斷波形

4 運(yùn)行效果

我國(guó)沿海地區(qū)某條輸電線(xiàn)路路徑地處雷電活動(dòng)頻繁區(qū)域，雷擊事故高居不下，大量桿塔建在高山上，接地電阻難以降低，通過(guò)常規(guī)方法很難再進(jìn)一步提高線(xiàn)路耐雷水平，該地區(qū)的雷電活動(dòng)嚴(yán)重威脅電網(wǎng)正常運(yùn)行和用戶(hù)生產(chǎn)的需要。

根據(jù)運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示：該條線(xiàn)路于2014年落雷密度為4.75 km2·a，雷擊跳閘次數(shù)為6次，2015年落雷密度為4.62 km2·a，雷擊跳閘次數(shù)為8次，如表1所示。2016年初對(duì)該條線(xiàn)路進(jìn)行防雷改造，全線(xiàn)安裝了多斷口滅弧防雷裝置。根據(jù)安裝裝置后的運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示：2016年～2018年間多斷口滅弧防雷裝置已經(jīng)多次成功動(dòng)作，該條線(xiàn)路雷擊跳閘次數(shù)大幅度下降，裝置對(duì)配網(wǎng)線(xiàn)路保護(hù)的防雷效果十分凸出。

表1 某防雷改造線(xiàn)路近5年來(lái)落雷密度和雷擊跳閘次數(shù)

5 結(jié)束語(yǔ)

(1)多斷口滅弧防雷裝置特殊的空間螺旋結(jié)構(gòu)能夠?qū)㈦娀⊥蕉帱c(diǎn)截?cái)?。并通過(guò)電弧三重壓縮疊加作用下使電弧能量更為集中，半徑變得更小，溫度更高。電弧能量釋放過(guò)程中在斷口處產(chǎn)生了高速氣流迅速熄滅了電弧；

(2)利用COMSOL Multiphyscis多物理場(chǎng)仿真軟件對(duì)高速氣流耦合電弧過(guò)程中溫度和氣流速度參數(shù)變化進(jìn)行仿真量化分析，并通過(guò)沖擊閃絡(luò)和工頻續(xù)流聯(lián)合實(shí)驗(yàn)論證了仿真結(jié)果。實(shí)驗(yàn)和仿真共同得出：在強(qiáng)氣流持續(xù)作用于電弧下，能夠?qū)㈦娀∠缜也粫?huì)重燃；

(3)根據(jù)運(yùn)行結(jié)果顯示多斷口滅弧防雷裝置能夠大幅度降低線(xiàn)路事故率和跳閘率。通過(guò)仿真、實(shí)驗(yàn)和裝置運(yùn)行效果共同表明了多斷口滅弧防雷裝置滅弧效果優(yōu)異。