一种基于特斯拉阀原理的多间隙避雷器的制作方法

1.本发明涉及石油化工输电线路避雷器技术领域，具体涉及一种基于特斯拉阀原理的多间隙避雷器。


背景技术：

2.随着我国社会经济的迅速发展，电力作为我国经济发展依赖的主要能源，电力系统交流架空线路覆盖面积越来越广，输电线路运行里程已位居世界前列。雷电对于输电线路网络可靠性的影响较大，2018年输电线路雷击事故占输电线路线路总事故的70.6％，输电线路中因雷击跳闸和绝缘子闪络等事故频频发生，造成了巨大的经济损失，严重威胁输电线路的安全运行。多数石化企业建设有较长的输电线路，雷电事故将直接导致石化企业输电线路断电，有可能随时出现设备停运甚至装置停车等严重事故，严重者甚至会造成装置损坏，引起人身财产事故，具有极大的安全隐患。因此，如何防范输电线路发生雷电灾害事故已成为石化企业亟需解决的重要问题。
3.目前，避雷器作为防范输电线路发生雷击事故的重要手段，通过将避雷器连接在输电线路的电网导线与地线之间，利用避雷器限制续流时间，避免电气设备受到高瞬态过电压危害，能够有效避免输电线路发生雷电灾害事故。常用于输电线路上的避雷器主要包括氧化锌型避雷器、保护间隙避雷器和新型的多间隙避雷器；氧化锌型避雷器存在长时间使用后易受潮导致非线性特征减弱的不足，且氧化锌电阻片成本较高、故障率高，检修维护困难；保护间隙避雷器在雷击保护动作后无法灭弧，无法有效解决因雷击引起的跳闸断线事故；新型多间隙避雷器多采用单一金属球形电极，金属球形电极经工频电弧多次烧蚀易融化造成间隙短接，且灭弧间隙串处于较为封闭的空间中，工频续流在过零熄弧后，介质绝缘不易恢复，电弧易重燃，同时新型多间隙避雷器结构复杂、生产困难，产品一致性差，工频放电、冲击放电不稳定。
4.特斯拉阀作为一种无须输入能量即可实现流体单向导通的单向导通阀，流体在其中正向流动与反向流动差别巨大，不需要内部进行任何机械运动，当流体从不同方向进入特斯拉阀内其所受到的阻力不同，从而特斯拉阀利用其自身结构的特殊性即可实现对于内部流质的单向导通，特斯拉阀的单向导通特性基于其自身的特殊结构，不仅适用于流体和气体，同样也适用于电流。因此，本发明提出了一种基于特斯拉阀原理的多间隙避雷器，增强了多间隙避雷器的灭弧效果，保证了输电线路的安全运行。


技术实现要素：

5.针对多间隙避雷器灭弧效果差的现状，本发明提出了一种基于特斯拉阀原理的多间隙避雷器，基于特斯拉阀单向导通特性的建立熄弧通道，利用熄弧通道的自身结构增大对工频续流的阻力，既保证了多间隙避雷器对高压输电线路雷电流的快速泄放，熄灭高压输电线路的工频续流电弧，又避免了高压输电线路正常运行时对多间隙避雷器的击穿损伤，有利于保障高压输电线路的安全运行。
6.本发明具体采用如下技术方案：
7.一种基于特斯拉阀原理的多间隙避雷器，包括芯棒和多个套设于芯棒上的绝缘硅橡胶圆盘；
8.所述芯棒顶端与上连接件相连接，上连接件与芯棒顶端之间设置有上电极板，上电极板底面设置有上球形电极，芯棒底端与下连接件相连接，下连接件与芯棒底端之间设置有下电极板，下电极板顶面设置有下球形电极；
9.所述绝缘硅橡胶圆盘的顶面和底面上均设置有第一电极，绝缘硅橡胶圆盘的内部设置有熄弧通道；所述熄弧通道包括主通道和多个侧通道，主通道沿绝缘硅橡胶圆盘的直径设置，贯穿绝缘硅橡胶圆盘，主通道的首端设置于绝缘硅橡胶圆盘底面第一电极的上方，主通道的尾端位于绝缘硅橡胶圆盘顶面第一电极的下方，侧通道交叉分布于主通道的两侧，呈u形结构，侧通道的流入端和流出端均与主通道相连通；
10.所述主通道的首端和尾端处均设置有第二电极，侧通道的流入端和流出端也分别设置有第二电极。
11.优选地，所述侧通道的流入端和流出端与主通道之间的夹角均设置为45
°
。
12.优选地，所述主通道内至少设置有8个第二电极。
13.优选地，所述第一电极、第二电极、上球形电极和下球形电极均采用球头电极。
14.优选地，所述球头电极采用不锈钢、钨铜或铜制成。
15.优选地，球头电极的直径设置为10～30mm。
16.优选地，所述绝缘硅橡胶圆盘的直径设置为100～500mm，相邻绝缘硅橡胶圆盘之间的距离为30～100mm。
17.优选地，所述芯棒采用硅橡胶材料制成。
18.优选地，所述上连接件和下连接件均采用金属材料制成。
19.优选地，所述上连接件和下连接件上均设置有多个螺栓孔。
20.优选地，所述螺栓孔的直径设置为12～15mm。
21.优选地，所述上电极板和下电极板均采用不锈钢制成。
22.优选地，所述上电极板和下电极板的长度设置为50～500mm，厚度设置为2～10mm。
23.本发明具有的有益效果是：
24.(1)本发明基于特斯拉阀的结构特点，在多间隙避雷器中建立了单向导通、反向受阻的熄弧通道，通过将电弧从主通道的尾端引入绝缘硅橡胶圆盘的熄弧通道中，电流沿主通道的尾端流入当遇到侧通道时，电流分为两路，一路继续延主通道流动，另一路经侧通道的流入端流入侧通道后，经侧通道的流出端流回主通道，从侧通道流出端流出的电流与沿主通道流动电流的流动方向相反，利用熄弧通道自身的结构特点实现了对其内部电流能量的削弱，从而熄灭多间隙避雷器中的电弧。
25.(2)本发明基于特斯拉阀原理提出的多间隙避雷器还能够有效降低高压输电线路产生的工频续流，本发明多间隙避雷器绝缘硅橡胶圆盘中的熄弧通道不仅具有熄灭电弧的功能，还能有效减少多间隙避雷器中绝缘硅橡胶圆盘的数量以及各绝缘硅橡胶圆盘中第二电极的数量，缩减了多间隙避雷器的重量和体积，大幅度降低了多间隙避雷器的制造成本和安装风险，有利于减轻高压输电线路塔杆所承受的机械应力，避免了因多间隙避雷器过重对高压输电线路塔杆的损坏。
26.(3)本发明基于特斯拉阀原理提出的多间隙避雷器适用于110kv高压输电线路，具有通流容量大、雷电流泄放充分的特点，相比于常用的金属氧化物避雷器更加安全，有效保障了高压输电线路的安全运行，提升了石化企业高压输电线路的雷电防护水平。
附图说明
27.图1为本发明多间隙避雷器的示意图。
28.图2为本发明绝缘硅橡胶圆盘内部结构的示意图。
29.其中，1、芯棒，2、绝缘硅橡胶圆盘，3、上连接件，4、下连接件，5、上电极板，6、下电极板，7、第一电极，8、上球形电极，9、下球形电极，10、主通道，11、侧通道，12、侧通道的流入端，13、侧通道的流出端，14、第二电极，15、螺栓孔。
具体实施方式
30.下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细说明：
31.一种基于特斯拉阀原理的多间隙避雷器，如图1所示，包括芯棒1和多个套设于芯棒1上的绝缘硅橡胶圆盘2。
32.芯棒1采用硅橡胶材料制成，芯棒1和各绝缘硅橡胶圆盘2共同构成绝缘子。芯棒1的顶端与上连接件3螺栓连接，上连接件3采用金属材料制成，其上设置有多个螺栓孔15，用于将上连接件3与高压输电线路相连接；上连接件3与芯棒1顶端之间设置有上电极板5，上电极板5与芯棒1顶端通过螺栓相连接，上电极板5底面设置有球头朝下的上球形电极8。芯棒1底端与下连接件4螺栓连接，下连接件4采用金属材料制成，其上设置有多个螺栓孔15，用于将下连接件4与高压输电线路的杆塔相连接；下连接件4与芯棒1底端之间设置有下电极板6，下电极板6与芯棒1底端通过螺栓相连接，下电极板6顶面设置球头朝上的下球形电极9。
33.芯棒1外部均匀套设有多个绝缘硅橡胶圆盘2，绝缘硅橡胶2圆盘的直径设置为100～500mm，相邻绝缘硅橡胶圆盘2之间的距离为30～100mm，多间隙避雷器中各相邻绝缘硅橡胶圆盘2之间的空间形成多间隙，用于引导绝缘硅橡胶圆盘外部的电流流动。绝缘硅橡胶圆盘2的顶面和底面上均设置有第一电极7，绝缘硅橡胶圆盘2的内部设置有熄弧通道。熄弧通道包括主通道10和多个侧通道11，如图2所示，图2中a端为主通道的尾端，b端为主通道的首端，主通道10沿绝缘硅橡胶圆盘2的直径设置，贯穿绝缘硅橡胶圆盘2，主通道两端均与绝缘硅橡胶圆盘2的外部空间相连通，主通道10的首端设置于绝缘硅橡胶圆盘2底面第一电极的上方，主通道10的尾端位于绝缘硅橡胶圆盘2顶面第一电极的下方，主通道10的首端和尾端处均设置有第二电极14，侧通道11交叉分布于主通道10的两侧，呈u形结构，侧通道的流入端12和流出端13均与主通道10相连通，侧通道11的流入端12和流出端13与主通道10之间的夹角均设置为45
°
，侧通道的流入端12与主通道10相连通处设置有第二电极14，侧通道的流出端13与主通道10相连通处也设置有第二电极14。
34.当雷电流经过上连接件3流至上电极片5时，经上电极片5底面的上球形电极8传递至相邻绝缘硅橡胶圆盘2顶部的第一电极7，绝缘硅橡胶圆盘2熄弧通道尾端的第二电极14将绝缘硅橡胶圆盘2顶面第一电极中的电流引入熄弧通道内，沿熄弧通道的主通道10流动，由于主通道10两侧均匀设置有多个侧通道11，当电流流经侧通道11的流入端12时，电流分
为两路，一路继续沿主通道10流动，另一路经侧通道11的流入端流入侧通道中，经侧通道的流出端13流回主通道10中，由于从侧通道11中流回主通道10的电流，其与沿主通道10流动电流的流动方向相反，所以两路电流的能量相互抵消，从而利用基于特斯拉阀原理建立的熄弧通道削弱了绝缘硅橡胶圆盘内部电流的能量，降低了电弧电流的幅值，起到了熄灭电弧的功能，避免了高压输电线路产生的工频续流。
35.本实施例中第一电极7、第二电极14、上球形电极8和下球形电极9均采用球头电极，球头电极采用不锈钢、钨铜或铜制成，球头电极的直径设置为10～30mm。
36.实施例1
37.本实施例提出了一种基于特斯拉阀原理的多间隙避雷器，包括芯棒1和多个套设于芯棒1上的绝缘硅橡胶圆盘2。
38.芯棒1采用硅橡胶材料制成，芯棒1和各绝缘硅橡胶圆盘2共同构成绝缘子。芯棒1的顶端与上连接件3螺栓连接，上连接件3采用金属材料制成，其上设置有多个螺栓孔15，用于将上连接件3与高压输电线路相连接；上连接件3与芯棒1顶端之间设置有上电极板5，上电极板5与芯棒1顶端通过螺栓相连接，上电极板5底面设置有球头朝下的上球形电极8。芯棒1底端与下连接件4螺栓连接，下连接件4采用金属材料制成，其上设置有多个螺栓孔15，用于将下连接件4与高压输电线路的杆塔相连接；下连接件4与芯棒1底端之间设置有下电极板6，下电极板6与芯棒1底端通过螺栓相连接，下电极板6顶面设置球头朝上的下球形电极9。
39.芯棒1外部均匀套设有多个绝缘硅橡胶圆盘2，绝缘硅橡胶2圆盘的直径设置为100mm，相邻绝缘硅橡胶圆盘2之间的距离为30mm，多间隙避雷器中各相邻绝缘硅橡胶圆盘2之间的空间形成多间隙，用于引导绝缘硅橡胶圆盘外部的电流流动。绝缘硅橡胶圆盘2的顶面和底面上均设置有第一电极7，绝缘硅橡胶圆盘2的内部设置有熄弧通道。熄弧通道包括主通道10和多个侧通道11，主通道10沿绝缘硅橡胶圆盘2的直径设置，贯穿绝缘硅橡胶圆盘2，主通道两端均与绝缘硅橡胶圆盘2的外部空间相连通，主通道10的首端设置于绝缘硅橡胶圆盘2底面第一电极的上方，主通道10的尾端位于绝缘硅橡胶圆盘2顶面第一电极的下方，主通道10的首端和尾端处均设置有第二电极14，侧通道11交叉分布于主通道10的两侧，呈u形结构，侧通道的流入端12和流出端13均与主通道10相连通，侧通道11的流入端12和流出端13与主通道10之间的夹角均设置为45
°
，侧通道的流入端12与主通道10相连通处设置有第二电极14，侧通道的流出端13与主通道10相连通处也设置有第二电极14。
40.当雷电流经过上连接件3流至上电极片5时，经上电极片5底面的上球形电极8传递至相邻绝缘硅橡胶圆盘2顶部的第一电极7，绝缘硅橡胶圆盘2熄弧通道尾端的第二电极14将绝缘硅橡胶圆盘2顶面第一电极中的电流引入熄弧通道内，沿熄弧通道的主通道10流动，由于主通道10两侧均匀设置有多个侧通道11，当电流流经侧通道11的流入端12时，电流分为两路，一路继续沿主通道10流动，另一路经侧通道11的流入端流入侧通道中，经侧通道的流出端13流回主通道10中，由于从侧通道11中流回主通道10的电流，其与沿主通道10流动电流的流动方向相反，所以两路电流的能量相互抵消，从而利用基于特斯拉阀原理建立的熄弧通道削弱了绝缘硅橡胶圆盘内部电流的能量，降低了电弧电流的幅值，起到了熄灭电弧的功能，避免了高压输电线路产生的工频续流。
41.本实施例中第一电极7、第二电极14、上球形电极8和下球形电极9均采用球头电
极，球头电极采用不锈钢、钨铜或铜制成，球头电极的直径设置为10mm。
42.实施例2
43.本实施例提出了一种基于特斯拉阀原理的多间隙避雷器，包括芯棒1和多个套设于芯棒1上的绝缘硅橡胶圆盘2。
44.芯棒1采用硅橡胶材料制成，芯棒1和各绝缘硅橡胶圆盘2共同构成绝缘子。芯棒1的顶端与上连接件3螺栓连接，上连接件3采用金属材料制成，其上设置有多个螺栓孔15，用于将上连接件3与高压输电线路相连接；上连接件3与芯棒1顶端之间设置有上电极板5，上电极板5与芯棒1顶端通过螺栓相连接，上电极板5底面设置有球头朝下的上球形电极8。芯棒1底端与下连接件4螺栓连接，下连接件4采用金属材料制成，其上设置有多个螺栓孔15，用于将下连接件4与高压输电线路的杆塔相连接；下连接件4与芯棒1底端之间设置有下电极板6，下电极板6与芯棒1底端通过螺栓相连接，下电极板6顶面设置球头朝上的下球形电极9。
45.芯棒1外部均匀套设有多个绝缘硅橡胶圆盘2，绝缘硅橡胶2圆盘的直径设置为300mm，相邻绝缘硅橡胶圆盘2之间的距离为50mm，多间隙避雷器中各相邻绝缘硅橡胶圆盘2之间的空间形成多间隙，用于引导绝缘硅橡胶圆盘外部的电流流动。绝缘硅橡胶圆盘2的顶面和底面上均设置有第一电极7，绝缘硅橡胶圆盘2的内部设置有熄弧通道。熄弧通道包括主通道10和多个侧通道11，主通道10沿绝缘硅橡胶圆盘2的直径设置，贯穿绝缘硅橡胶圆盘2，主通道两端均与绝缘硅橡胶圆盘2的外部空间相连通，主通道10的首端设置于绝缘硅橡胶圆盘2底面第一电极的上方，主通道10的尾端位于绝缘硅橡胶圆盘2顶面第一电极的下方，主通道10的首端和尾端处均设置有第二电极14，侧通道11交叉分布于主通道10的两侧，呈u形结构，侧通道的流入端12和流出端13均与主通道10相连通，侧通道11的流入端12和流出端13与主通道10之间的夹角均设置为45
°
，侧通道的流入端12与主通道10相连通处设置有第二电极14，侧通道的流出端13与主通道10相连通处也设置有第二电极14。
46.当雷电流经过上连接件3流至上电极片5时，经上电极片5底面的上球形电极8传递至相邻绝缘硅橡胶圆盘2顶部的第一电极7，绝缘硅橡胶圆盘2熄弧通道尾端的第二电极14将绝缘硅橡胶圆盘2顶面第一电极中的电流引入熄弧通道内，沿熄弧通道的主通道10流动，由于主通道10两侧均匀设置有多个侧通道11，当电流流经侧通道11的流入端12时，电流分为两路，一路继续沿主通道10流动，另一路经侧通道11的流入端流入侧通道中，经侧通道的流出端13流回主通道10中，由于从侧通道11中流回主通道10的电流，其与沿主通道10流动电流的流动方向相反，所以两路电流的能量相互抵消，从而利用基于特斯拉阀原理建立的熄弧通道削弱了绝缘硅橡胶圆盘内部电流的能量，降低了电弧电流的幅值，起到了熄灭电弧的功能，避免了高压输电线路产生的工频续流。
47.本实施例中第一电极7、第二电极14、上球形电极8和下球形电极9均采用球头电极，球头电极采用不锈钢、钨铜或铜制成，球头电极的直径设置为15mm。
48.实施例3
49.本实施例提出了一种基于特斯拉阀原理的多间隙避雷器，包括芯棒1和多个套设于芯棒1上的绝缘硅橡胶圆盘2。
50.芯棒1采用硅橡胶材料制成，芯棒1和各绝缘硅橡胶圆盘2共同构成绝缘子。芯棒1的顶端与上连接件3螺栓连接，上连接件3采用金属材料制成，其上设置有多个螺栓孔15，用
于将上连接件3与高压输电线路相连接；上连接件3与芯棒1顶端之间设置有上电极板5，上电极板5与芯棒1顶端通过螺栓相连接，上电极板5底面设置有球头朝下的上球形电极8。芯棒1底端与下连接件4螺栓连接，下连接件4采用金属材料制成，其上设置有多个螺栓孔15，用于将下连接件4与高压输电线路的杆塔相连接；下连接件4与芯棒1底端之间设置有下电极板6，下电极板6与芯棒1底端通过螺栓相连接，下电极板6顶面设置球头朝上的下球形电极9。
51.芯棒1外部均匀套设有多个绝缘硅橡胶圆盘2，绝缘硅橡胶2圆盘的直径设置为500mm，相邻绝缘硅橡胶圆盘2之间的距离为100mm，多间隙避雷器中各相邻绝缘硅橡胶圆盘2之间的空间形成多间隙，用于引导绝缘硅橡胶圆盘外部的电流流动。绝缘硅橡胶圆盘2的顶面和底面上均设置有第一电极7，绝缘硅橡胶圆盘2的内部设置有熄弧通道。熄弧通道包括主通道10和多个侧通道11，主通道10沿绝缘硅橡胶圆盘2的直径设置，贯穿绝缘硅橡胶圆盘2，主通道两端均与绝缘硅橡胶圆盘2的外部空间相连通，主通道10的首端设置于绝缘硅橡胶圆盘2底面第一电极的上方，主通道10的尾端位于绝缘硅橡胶圆盘2顶面第一电极的下方，主通道10的首端和尾端处均设置有第二电极14，侧通道11交叉分布于主通道10的两侧，呈u形结构，侧通道的流入端12和流出端13均与主通道10相连通，侧通道11的流入端12和流出端13与主通道10之间的夹角均设置为45
°
，侧通道的流入端12与主通道10相连通处设置有第二电极14，侧通道的流出端13与主通道10相连通处也设置有第二电极14。
52.当雷电流经过上连接件3流至上电极片5时，经上电极片5底面的上球形电极8传递至相邻绝缘硅橡胶圆盘2顶部的第一电极7，绝缘硅橡胶圆盘2熄弧通道尾端的第二电极14将绝缘硅橡胶圆盘2顶面第一电极中的电流引入熄弧通道内，沿熄弧通道的主通道10流动，由于主通道10两侧均匀设置有多个侧通道11，当电流流经侧通道11的流入端12时，电流分为两路，一路继续沿主通道10流动，另一路经侧通道11的流入端流入侧通道中，经侧通道的流出端13流回主通道10中，由于从侧通道11中流回主通道10的电流，其与沿主通道10流动电流的流动方向相反，所以两路电流的能量相互抵消，从而利用基于特斯拉阀原理建立的熄弧通道削弱了绝缘硅橡胶圆盘内部电流的能量，降低了电弧电流的幅值，起到了熄灭电弧的功能，避免了高压输电线路产生的工频续流。
53.本实施例中第一电极7、第二电极14、上球形电极8和下球形电极9均采用球头电极，球头电极采用不锈钢、钨铜或铜制成，球头电极的直径设置为30mm。
54.实施例4
55.将实施例2中基于特斯拉阀原理的多间隙避雷器采用并联的方式安装于110kv输电线路的a相线路或c相线路中，多间隙避雷器的上连接件3与110kv输电线路通过螺栓相连接，下连接件4通过螺栓与110kv输电线路的杆塔相连接。
56.当雷雨天气雷电流直击于110kv输电线路时，由于雷击放电易于在空气中游离击穿空气，当雷击过电压高于多间隙避雷器的耐压峰值时，根据绝缘配合原则，多间隙避雷器的冲击放电电压应当低于被保护绝缘子串的放电电压。
57.当雷电流直击110kv输电线路时，使得110kv输电线路中的电流瞬间增大，当雷击过电压超过多间隙避雷器的导通电压时，基于特斯拉阀原理的多间隙避雷器起到泄放雷电流的作用，雷电流经上连接件流至上电极板5中，经上电极板5底面的第一电极7传递至设置于相邻绝缘硅橡胶圆盘2顶面上的第一电极7中形成电弧，电弧温度较高，而周围空气较低，
由于气体受热膨胀，电弧向四周扩散，与周围空间进行热交换，使得电弧经熄弧通道尾端处的第二电极14从绝缘硅橡胶圆盘2外部引入熄弧通道的主通道10中，沿主通道10在绝缘硅橡胶圆盘2内流动，当电流沿主通道10流动时，由于主通道10两侧均匀设置有多个侧通道11，当电流流经侧通道11的流入端12时，电流分为两路，一路继续沿主通道10流动，另一路经侧通道11的流入端流入侧通道中，经侧通道的流出端13流回主通道10中，由于从侧通道11中流回主通道10的电流，与沿主通道10流动电流的流动方向相反，削弱了绝缘硅橡胶圆盘内部电弧的能量，降低了电弧的电流幅值，起到了熄灭电弧的功能，避免了高压输电线路产生的工频续流。
58.电流经绝缘硅橡胶圆盘2熄弧通道的首端流出后，经设置于熄弧通道首端的第二电极14传递至绝缘硅橡胶圆盘2底面的第一电极7中，继续传递至相邻绝缘硅橡胶圆盘2顶面的第一电极7中，当电流流经多间隙避雷器各绝缘硅橡胶圆盘2削弱后，依次经下电极板6和下连接件4流入110kv输电线路的金属塔杆中，迅速泄放至大地中。
59.因此，本实施例中的多间隙避雷器适用于110kv输电线路，该多间隙避雷器具有通流容量大、雷电泄放充分的特点，且本实施例基于特斯拉阀单向导通的性质在绝缘硅橡胶圆盘内部建立熄弧通道，利用熄弧通道自身的结构特点，降低电流能量，实现了对电弧的熄灭，避免了高压输电线路产生的工频续流，提升了110kv输电线路的雷电防护。
60.实施例5
61.将实施例2中提出的多间隙避雷器采用并联的方式安装于110kv输电线路的a相线路或c相线路，多间隙避雷器的上连接件3与110kv输电线路通过螺栓相连接，下连接件4通过螺栓与110kv输电线路的杆塔相连接。
62.110kv输电线路正常运行过程中，多间隙避雷器未被雷电击穿，此时多间隙避雷器所承受的电压为-36.6kv；当110kv输电线路发生b相短路接地故障或者其他不影响a相电路运行的故障时，110kv输电线路的a相电压升高，此时110kv输电线路a相电压并不影响安装于a相线路上的多间隙避雷器，多间隙避雷器内部的熄弧通道不导通，多间隙避雷器正常运行，起到隔离系统电压的作用，多间隙避雷器不会对电弧进行泄放。
63.因此，高压输电线路正常运行时，多间隙避雷器不会对高压输电线路中的电流进行泄放，多间隙避雷器不会影响高压输电线路的正常运行。
64.在本发明描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
65.在本发明中，术语如“上”、“下”、“底”、“顶”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本发明各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本发明中任一部件或元件，不能理解为对本发明的限制。
66.本发明中，术语如“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本发明中的具体含义，不能理解为对本发明的限制。
67.当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种基于特斯拉阀原理的多间隙避雷器，其特征在于，包括芯棒和多个套设于芯棒上的绝缘硅橡胶圆盘；所述芯棒顶端与上连接件相连接，上连接件与芯棒顶端之间设置有上电极板，上电极板底面设置有上球形电极，芯棒底端与下连接件相连接，下连接件与芯棒底端之间设置有下电极板，下电极板顶面设置有下球形电极；所述绝缘硅橡胶圆盘的顶面和底面上均设置有第一电极，绝缘硅橡胶圆盘的内部设置有熄弧通道；所述熄弧通道包括主通道和多个侧通道，主通道沿绝缘硅橡胶圆盘的直径设置，贯穿绝缘硅橡胶圆盘，主通道的首端设置于绝缘硅橡胶圆盘底面第一电极的上方，主通道的尾端位于绝缘硅橡胶圆盘顶面第一电极的下方，侧通道交叉分布于主通道的两侧，呈u形结构，侧通道的流入端和流出端均与主通道相连通；所述主通道的首端和尾端处均设置有第二电极，侧通道的流入端和流出端也分别设置有第二电极。2.根据权利要求1所述的一种基于特斯拉阀原理的多间隙避雷器，其特征在于，所述侧通道的流入端和流出端与主通道之间的夹角均设置为45
°
。3.根据权利要求1所述的一种基于特斯拉阀原理的多间隙避雷器，其特征在于，所述主通道内至少设置有8个第二电极。4.根据权利要求3所述的一种基于特斯拉阀原理的多间隙避雷器，其特征在于，所述第一电极、第二电极、上球形电极和下球形电极均采用球头电极。5.根据权利要求4所述的一种基于特斯拉阀原理的多间隙避雷器，其特征在于，所述球头电极采用不锈钢、钨铜或铜制成。6.根据权利要求5所述的一种基于特斯拉阀原理的多间隙避雷器，其特征在于，球头电极的直径设置为10～30mm。7.根据权利要求1所述的一种基于特斯拉阀原理的多间隙避雷器，其特征在于，所述绝缘硅橡胶圆盘的直径设置为100～500mm，相邻绝缘硅橡胶圆盘之间的距离为30～100mm。8.根据权利要求1所述的一种基于特斯拉阀原理的多间隙避雷器，其特征在于，所述芯棒采用硅橡胶材料制成。9.根据权利要求1所述的一种基于特斯拉阀原理的多间隙避雷器，其特征在于，所述上连接件和下连接件均采用金属材料制成。10.根据权利要求9所述的一种基于特斯拉阀原理的多间隙避雷器，其特征在于，所述上连接件和下连接件上均设置有多个螺栓孔。11.根据权利要求10所述的一种基于特斯拉阀原理的多间隙避雷器，其特征在于，所述螺栓孔的直径设置为12～15mm。12.根据权利要求1所述的一种基于特斯拉阀原理的多间隙避雷器，其特征在于，所述上电极板和下电极板均采用不锈钢制成。13.根据权利要求12所述的一种基于特斯拉阀原理的多间隙避雷器，其特征在于，所述上电极板和下电极板的长度设置为50～500mm，厚度设置为2～10mm。

技术总结
本发明公开了一种基于特斯拉阀原理的多间隙避雷器，包括芯棒和绝缘硅橡胶圆盘；芯棒顶端与上连接件相连接，底端与下连接件相连接，上连接件与芯棒顶端之间设置有上电极板，下连接件与芯棒底端之间设置有下电极板，上电极板底面设置有上球形电极，下电极板顶面设置有下球形电极；芯棒外部均匀套设有多个绝缘硅橡胶圆盘，绝缘硅橡胶圆盘两侧均设置有第一电极，绝缘硅橡胶圆盘内部设置有基于特斯拉阀原理的熄弧通道，熄弧通道内部设置有多个第二电极。本发明基于特斯拉阀原理在绝缘硅橡胶圆盘中建立熄弧通道，利用熄弧通道的自身结构削弱电流能量，熄灭避雷器中的电弧，实现了对输电线路雷电流的快速泄放，保障了输电线路的安全运行。运行。运行。


技术研发人员：张英杰 姜辉 毕晓蕾 刘宝全 陶彬 张长秀 刘璇
受保护的技术使用者：中石化安全工程研究院有限公司
技术研发日：2022.03.15
技术公布日：2023/9/23