架空输电线路暴露在复杂多变的自然环境中,受到许多不可控因素的影响,其中雷击灾害是引起线路跳闸的主要因素。我国的配网线路蜿蜒曲折,分布广泛,绝缘水平低,更易遭受雷害的侵袭。伴随城镇化的加快,生活水平的不断提高,配网线路在用户侧的重要性越来越突出。但现有防雷理念和技术都有缺陷和不足,无法从根本上解决雷击灾害。为此本文研制了能有效防治雷害的多断点气吹灭弧装置。本文首先介绍了电弧的物理性质,包括电弧的电压特性、伏安特性,电弧的温度和半径,分析描述了它们之间的变化关系;此外从电与磁的角度阐述了电弧的自磁压缩特性,为多断点灭弧防雷装置的理论分析提供佐证;电弧的能量消散主要以传导和对流的方式,增强电弧周围气体介质的速度,有利于加快电弧的熄灭。通过分析研究现有的电弧模型,利用MATLAB仿真后的Mayr电弧模型得出在没有强迫灭弧的条件下,电弧自然过零点时可以在11.3ms左右熄灭;电弧进入灭弧通道后受到通道壁、自磁和膨胀气流的三重压缩,使得电弧能量集中于通道的轴心,在中心产生高速气流,对电弧形成强烈的纵吹。结合通道模型和纵吹模型,本文提出了由质量守恒、动量守恒、能量守恒以及绝热方程、电磁方程组成的基于等离子体的发展电弧模型,此模型能更全面的表现气流与电弧的耦合过程。仿真分析得出气流作用于电弧,将其截断时间在0.1～0.12ms内;冲击电弧自身能量能快速转换为气流的动能,此时冲击气流能量远大于电弧持续放电所需的能量。冲击气流熄灭电弧后,在灭弧通道内的压力很低,接近真空状态,因此电弧重燃被深度抑制。灭弧试验证明了防雷装置的有效性,试验中可看到高速气流与电弧的作用强烈。正常情况下装置不会影响线路的运行,在线路遭受雷击时,装置可保护绝缘子串。灭弧试验的数据显示灭弧装置的响应速度和灭弧速度极快,在冲击能量的衰减期将电弧熄灭,大约在0.2ms内电弧被截断且不重燃。通过试验得出与柱式绝缘子并联的10kV灭弧装置的雷电冲击50%放电电压约为86.85kV。试验数据表明,多断点气吹灭弧防雷装置的伏秒特性曲线符合保护绝缘子的要求,能先于绝缘子串击穿。实际应用也验证了多断点气吹灭弧防雷装置的有效性,值得大力推广。