配电线路用多间隙避雷装置起草人

刘旭、王姣、刘全桢、刘宝全、罗家明、谢超、毕晓蕾、姜辉、吴求兵、黄青、刘正君、曾伟、蔡永辉、晏紫淙、熊备、罗俊、贾云岗、王小芳、常立、杨慧、李家宁、齐静静、柯红海、于志国。

武汉爱伦菲尼克斯科技有限责任公司、武汉爱劳高科技有限责任公司、中国石化安全工程研究院、北京爱劳高科技有限公司、中石化胜利油田分公司、武汉天宏防雷检测中心发展有限公司、中石化茂名分公司、武汉市标准化研究院、襄阳市防雷中心。

本标准适用于10 kV～35 kV配电线路用多间隙避雷装置的生产、安装和运行。

本标准规定了10 kV～35 kV配电线路用多间隙避雷装置的标准额定值、运行条件、技术要求、试验要求、试验方法、检验规则、标识、包装、运输和贮存、安装注意事项等。 2100433B

允许间隙变动的两个极限值，装配后实际间隙下两个极限间隙之间变动。

两个极限间隙的中间值在实际生产中平均间隙更能体现其配合性质。

平均间隙X_a的计算：

电子电导研究背景

分布作用速调管(EIK)作为一种新型微波源器件，因其在高频段具有高功率与高效率的特点，正被深入地研究。EIK的核心技术是采用多间隙耦合腔作为高频电路。多间隙腔提高了电路的特性阻抗，从而提高了间隙中注波互作用效率，并增加了带宽。由于间隙间相互耦合使得谐振腔模式增加，这些模式的存在和互相干扰会影响速调管的正常工作，尤其当非工作模式不稳定时，更会严重影响速调管的工作特性。因此对多间隙腔的模式及其稳定性的分析非常重要。

电子电导是反映间隙注波互作用过程中电子注与电路高频场能量交换的重要参量。对电路稳定性的分析足以通过间隙电子电导的正负来判断电路是否陷于正反馈，并因此采取措施进行抑制。对于多间隙腔，通常将耦合腔等效为一个间隙来计算电子电导。但多间隙腔中电子注在每个间隙都与高频场进行注波相互作用，在每个间隙上体现出不同的电子负载效应，整体的电子电导无法反映单个间隙中的注波互作用机理，也不能对间隙中的模式稳定性进行深入分析。为进一步研究多间隙耦合腔中的注波互作用机理及更加深入细致地分析间隙模式的稳定性，也为了发展EIK注波互作用计算模型，需要研究在单个间隙上的注波互作用与电子负载效应。研究利用空间电荷波理论，以三间隙耦合腔为例，推导了耦合腔中每个间隙电子电导的计算公式。利用各个模式的电子电导，进行了多间隙耦合腔的模式稳定性分析。建立了仿真模型，分析了耦合腔中各个间隙模式的注波互作用特性及电子电导的变化趋势。

电子电导理论分析

根据空间电荷波理论，快波和慢波与间隙中高频场进行互作用，产生能量交换，它们在注波互作用中的影响不同。快波的相速高于电子注的相速，导致电子注吸收功率，使电子电导为正值。而慢波相速低于电子注相速，其互作用导致电子注放出功率，使电子电导为负值。由电子电导计算式得到，当快波在与某一模式的间隙场互作用中占据主导时，即其耦合系数M(β₁)与相位因子F(β₁)的乘积大于慢波时，电子电导为正，该模式处于稳定状态。反之当慢波占主导时，电子电导为负值，则电路陷于正反馈，容易产生自激导致不稳定。电子注中的快慢波与各个模式场的同步及耦合作用共同决定了模式的稳定性。由于各个模式参数不同，导致其与电荷波中的快波或慢波的互作用中强弱关系也不同，所以模式稳定特性也不同。合理选择电子注参数及间隙参数，可以使谐振腔各个模式的间隙电子电导都为正，从而使电路处于稳定状态，保证系统的正常工作。

电子电导研究结论

研究利用空间电荷波小信号理论，建立了多间隙耦合腔中单个间隙电子电导的计算模型，并用来进行了间隙注波互作用及稳定性分析。以三间隙耦合腔为例进行了计算与分析，结果显示：不同模式的各个间隙电子电导不同，Ge₃/G₀受注电压及间隙距离影响最大，其对注波互作用及电路稳定特性的影响也最大;对于2π模式，当间隙距离渡越角为2π左右时，电路各模式处于稳定，但在实际设计中还要综合考虑注波互作用效率。本计算模型可以更加深入地分析间隙注波互作用过程与电路的模式稳定性，还可以用于多间隙腔注波互作用的计算机模拟仿真。但本模型仅限于讨论3个间隙，对更多间隙情况，由于其互作用过程的复杂及间隙模式的增多，尚难以深入分析，需要更进一步的研究工作。