雷击是造成输配线路故障的主要原因之一,特别是配电线路绝缘水平较低,且没有避雷线的保护,因此雷击跳闸,雷击损坏输电设备等事故频发。当变电站进线段遭受雷击时,雷电流沿线路入侵变电站,造成变电站设备的损坏,导致大范围的停电事故,严重影响了居民的生产生活。针对现有防雷方式的瓶颈,本文研究了一种利用多个灭弧腔体组合,能有效熄灭雷击电弧,衰减雷电入侵波的防雷装置。本文对交流电弧弧柱等离子状态、热平衡状态、等离子体的热力学效应、电弧在腔体中的能量耗散过程进行了分析,利用克西和麦也尔动态电弧模型用数学的方式描述了电弧的熄灭过程,研究了交流电弧的熄灭条件。通过对高速气流的物理特性分析,建立了高速气流一维非定常流动模型,研究了灭弧腔体内冲击波的基本形式,运动特征以及冲击波发展过程中的能量分配,确定了冲击波对电弧作用的正压时间和灭弧能力。利用FLUENT流体仿真软件对灭弧腔体内高速气流作用于电弧的过程进行仿真分析。通过对腔体内灭弧过程中电弧温度的变化云图以及变化曲线,喷口处气流速度的变化曲线分析,仿真结果表明装置能在0.25ms内熄灭电弧。进行了高速气流熄灭电弧试验,分析高速摄像机拍摄的熄弧图片和示波器记录的灭弧波形,试验结果表明高速气流能在0.24ms左右熄灭电弧。仿真结果和试验结果一致,验证了多截断灭弧防雷装置熄灭电弧的有效性。设置“精细化”保护方案,在35kV变电站进线段前5级杆塔安装装置,利用ATP-EMTP软件对雷电入侵波入侵变电站的衰减过程进行仿真,结果表明,多截断灭弧防雷装置能够有效衰减50%左右的雷电入侵波。有效的保护变电站内的设备安全。