CN106374338B - 一种固相式线路档距中央雷击闪络灭弧防雷器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种固相式线路档距中央雷击闪络灭弧防雷器，包括避雷线(3)和导线(6)，还包括灭弧防雷器(4)，所述灭弧防雷器(4)成对分别固定在避雷线(3)和导线(6)的档距中央或避雷线(3)和导线(6)的档距不同位置，避雷线(3)和导线(6)上的一对灭弧防雷器(4)形成避雷线与导线间的灭弧防雷间隙。本发明采用固相式灭弧防雷技术，灭弧更加快速有效，灭弧能量包能量巨大能快速、准确的熄灭大电弧；档距中央雷击闪络灭弧防雷器内灭弧能量包可自动转换，实现多次雷击情况下均可有效动作；可以拆除上盖，更换灭弧能量包并重复利用；重量轻巧，方便安装，不会对原有的导线、避雷线和杆塔产生过多的承重负担，实用性较强。

Description

一种固相式线路档距中央雷击闪络灭弧防雷器

技术领域

本发明涉及高压输电灭弧防雷设备技术领域，具体为一种固相式线路档距中央雷击闪络灭弧防雷器。

背景技术

目前，输电线路防雷一直是电力部门防雷工作的重要内容，雷击事故仍然是影响电网安全的重要因素之一。我国现行过电压保护设计规范规定空气间隙S(以m计)按公式：S＝0.012l+1(m)计算，其中l为档距(单位m)。根据此公式，不考虑雷击档距中央避雷线时的反击现象。但在实际运行过程中，雷击档距中央的情况时有发生，且发生概率大，易造成输电线路发生雷击过电压引起绝缘子闪络并导致输电线路跳闸。近年来，输电线路高杆塔、大档距、交叉跨越、同塔多回、导线换相等情况普遍出现，雷击地线档距中央造成跳闸、地线断线等事故逐渐增多。由于输电线路杆塔的引雷作用和档距中间的弧垂效应,在沿档距方向距离杆塔不远的一个区域内,其发生绕击的概率大于其两边区域的绕击概率。当线路处在山区,相邻两杆塔处在两山顶上时,档距中央的导线由于离地面很高,受地面的屏蔽作用削弱,再加上导线的风偏使保护角加大,这种情况下档距中央反而成为绕击的危险区。雷击避雷线档距中央时，造成反击从而引起绝缘子闪络。雷击导线档距中央时，造成绕击也会引起绝缘子闪络。当强雷击中档距中央时，将产生巨大的雷电过电压。大陡度雷击虽然雷击强度不大，但在瞬间可产生巨大的冲击雷电过电压。实际情况中，杆塔和地网存在大电阻，雷击档距中央时，雷击的冲击特性造成巨大的感应过电压，易造成绝缘子闪络。基于以上分析，线路档距中央雷击闪络灭弧防雷器应运而生。

发明内容

针对以上现有的线路档距中央灭弧防雷的空白问题，本发明的目的在于提供一种固相式线路档距中央雷击闪络灭弧防雷器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种固相式线路档距中央雷击闪络灭弧防雷器，包括避雷线和导线，还包括灭弧防雷器，所述灭弧防雷器成对分别固定在避雷线和导线的档距中央或避雷线和导线的档距不同位置，避雷线和导线上的一对灭弧防雷器形成避雷线与导线间的灭弧防雷间隙。

进一步，作为技术方案的改进，以上所述的灭弧防雷器主要由防雷器壳体、灭弧转盘、导电金属板、平面涡卷弹簧、L形触发电极引弧棒、卡位棒、罗氏线圈、灭弧筒、计数指针、上盖和转轴组成；所述的防雷器壳体的底部设有气丸触发位，并且在气丸触发位的下方安装灭弧筒；所述的卡位棒固定安装在气丸触发位的边沿处；所述的引弧棒穿过罗氏线圈延伸至灭弧筒内，引弧棒两端设置有引弧电极；所述的灭弧筒设置有公共电极；所述的罗氏线圈的导线一端与L形触发电极相连接，另一端与灭弧筒的公共电极连接；罗氏线圈被引弧棒穿过，当空气间隙刚刚闪络即在电弧的起点引弧)通过的一次电流变化率最大，罗氏线圈的感应电压最大产生的二次电流最大，足以触发灭弧气丸，这就实现了电弧起点、二次电流起点与气流灭弧起点三点的同时性，达到以快制强的灭弧效果，在电弧起燃瞬间就能快速熄灭电弧；所述的计数指针设在防雷器壳体的下方，并且固定于灭弧转盘的轴心位置；所述的灭弧转盘安装在防雷器壳体内部，灭弧转盘上部圆心位置通过转轴与防雷器壳体上盖相连，灭弧转盘可绕转轴旋转，并且在灭弧转盘中央位置设有推动灭弧转盘转动的平面涡卷弹簧，灭弧转盘下部与防雷器壳体内部灭弧筒处设置的突起垫圈基本接触，而与防雷器壳体内部非突起部分有缝隙；所述的导电金属板安装在灭弧转盘的上部；所述的灭弧转盘沿圆周方向设有若干个灭弧气丸，在每一个灭弧气丸的一侧均设有一个L形触发电极和一个凹槽，并且L形触发电极的一端通过导线与灭弧气丸的其中一个触发端相连接，L形触发电极的尾部延伸出灭弧转盘的边沿；所述的灭弧气丸的另一个触发端通过导线与金属导电板相连接。

进一步，作为技术方案的改进，以上所述的灭弧防雷器采用了独特的卡位与脱位方式，即：在灭弧气丸处于气丸触发位时，L形触发电极的尾部被卡位棒卡住，直至灭弧气丸被触发，灭弧气丸触发后产生强气流，使在凹槽处的L形触发电极沿凹槽弯曲，L形触发电极的尾部缩进灭弧转盘从而成功脱位使得灭弧转盘可以在平面涡卷弹簧的作用下转动，直至下一发灭弧气丸进入气丸触发位，与之相配的L形触发电极再次被卡位棒卡住。

进一步，作为技术方案的改进，以上所述的凹槽为半圆凹槽。

进一步，作为技术方案的改进，以上所述的灭弧筒采用三段式结构，即采用螺纹连接方式将三段灭弧筒连接而成。

进一步，作为技术方案的改进，以上所述的引弧棒由石墨材料所制成。

进一步，作为技术方案的改进，以上所述的一种固相式线路档距中央雷击闪络灭弧防雷器，还包括固定装置、绝缘子、左电线杆和右电线杆，所述避雷线和导线的两端分别固定在绝缘子的底部，所述绝缘子分别安装在绝缘子固定装置的两端，且绝缘子固定装置通过U型螺栓依次与左电线杆和右电线杆固定连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明的灭弧防雷器，成对安装位置为输电线路避雷线和导线档距中央，确保雷击避雷线档距中央造成反击时雷击闪络灭弧防雷器均能成功动作并灭弧。

2.本发明灭弧防雷器，成对安装位置为输电线路避雷线和导线档距不同位置，确保雷击避雷线和导线档距不同位置雷击闪络灭弧防雷器均能成功动作并灭弧。

3.本发明灭弧防雷器，重量轻巧，方便安装，不会对原有的导线、避雷线和杆塔产生过多的承重负担。

4.本发明灭弧防雷器，灭弧筒内装有灭弧能量包，能快速、准确的熄灭大电弧。

5.本发明灭弧防雷器，灭弧筒内装有灭弧能量包可自动转换，实现多次雷击情况下均可有效动作。

附图说明

图1是本发明一实施例的安装示意图。

图2是本发明一实施例的结构示意图。

图3是本发明一实施例中灭弧转盘的灭弧气丸布置结构示意图。

图中：1-绝缘子固定装置；2-陶瓷绝缘子；3-避雷线；4-灭弧防雷器；5-左电线杆；6-导线；7-右电线杆；201-防雷器壳体，202-灭弧转盘，203-导电金属板，204-平面涡卷弹簧，205-灭弧气丸，206-L形触发电极，207-引弧棒，208-卡位棒，209-感应线圈，210-灭弧筒，211-突起垫圈，212-计数指针，213-凹槽，214-转轴，215-上盖，216-引弧电极。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-3，本发明提供的如下实施例：

实施例1

一种固相式线路档距中央雷击闪络灭弧防雷器，包括避雷线(3)和导线(6)，还包括灭弧防雷器(4)，所述灭弧防雷器(4)成对分别固定在避雷线(3)和导线(6)的档距中央或避雷线(3)和导线(6)的档距不同位置，避雷线(3)和导线(6)上的一对灭弧防雷器(4)形成避雷线与导线间的灭弧防雷间隙。

所述的灭弧防雷器(4)主要由防雷器壳体(201)、灭弧转盘(202)、导电金属板(203)、平面涡卷弹簧(204)、L形触发电极(206)引弧棒(207)、卡位棒(208)、罗氏线圈(209)、灭弧筒(210)、计数指针(212)、上盖(215)和转轴(214)组成；所述的防雷器壳体(201)的底部设有气丸触发位，并且在气丸触发位的下方安装灭弧筒(210)；所述的卡位棒(208)固定安装在气丸触发位的边沿处；所述的引弧棒(207)穿过罗氏线圈(209)延伸至灭弧筒(210)内，引弧棒(207)两端设置有引弧电极(216)；所述的灭弧筒(210)设置有公共电极；所述的罗氏线圈(209)的导线一端与L形触发电极(206)相连接，另一端与灭弧筒(210)的公共电极连接；罗氏线圈(209)被引弧棒(207)穿过，当空气间隙刚刚闪络即在电弧的起点引弧棒(207)通过的一次电流变化率最大，罗氏线圈(209)的感应电压最大产生的二次电流最大，足以触发灭弧气丸，这就实现了电弧起点、二次电流起点与气流灭弧起点三点的同时性，达到以快制强的灭弧效果，在电弧起燃瞬间就能快速熄灭电弧；所述的计数指针(212)设在防雷器壳体(201)的下方，并且固定于灭弧转盘(202)的轴心位置；所述的灭弧转盘(202)安装在防雷器壳体(201)内部，灭弧转盘(202)上部圆心位置通过转轴(214)与防雷器壳体上盖(215)相连，灭弧转盘(202)可绕转轴(214)旋转，并且在灭弧转盘(202)中央位置设有推动灭弧转盘(202)转动的平面涡卷弹簧(204)，灭弧转盘(202)下部与防雷器壳体(201)内部灭弧筒处设置的突起垫圈(211)基本接触，而与防雷器壳体(201)内部非突起部分有缝隙；所述的导电金属板(203)安装在灭弧转盘(202)的上部；所述的灭弧转盘(202)沿圆周方向设有若干个灭弧气丸(205)，在每一个灭弧气丸(205)的一侧均设有一个L形触发电极(206)和一个凹槽(213)，并且L形触发电极(206)的一端通过导线与灭弧气丸(205)的其中一个触发端相连接，L形触发电极(206)的尾部延伸出灭弧转盘(202)的边沿；所述的灭弧气丸(205)的另一个触发端通过导线与金属导电板(203)相连接。

实施例2

与实施例1不同的地方在于：所述的灭弧防雷器(4)采用了独特的卡位与脱位方式，即：在灭弧气丸(205)处于气丸触发位时，L形触发电极(206)的尾部被卡位棒(208)卡住，直至灭弧气丸(205)被触发，灭弧气丸(205)触发后产生强气流，使在凹槽(213)处的L形触发电极(206)沿凹槽(213)弯曲，L形触发电极(206)的尾部缩进灭弧转盘(202)从而成功脱位使得灭弧转盘(202)可以在平面涡卷弹簧(204)的作用下转动，直至下一发灭弧气丸(205)进入气丸触发位，与之相配的L形触发电极(206)再次被卡位棒(208)卡住。

实施例2

与实施1或2不同的地方在于：所述的凹槽(213)为半圆凹槽。

实施例3

与实施1或2不同的地方在于：所述的灭弧筒(210)采用三段式结构，即采用螺纹连接方式将三段灭弧筒连接而成。

实施例4

与实施1或2不同的地方在于：所述的引弧棒(207)由石墨材料所制成。

实施例5

与实施1不同的地方在于：还包括固定装置(1)、绝缘子(2)、左电线杆(5)和右电线杆(7)，所述避雷线(3)和导线(6)的两端分别固定在绝缘子(2)的底部，所述绝缘子(2)分别安装在绝缘子固定装置(1)的两端，且绝缘子固定装置(1)通过U型螺栓依次与左电线杆(5)和右电线杆(7)固定连接。

工作原理：使用时，经过现场运行和计算分析，在输电线路避雷线3和导线6档距中央和不同位置安装雷击闪络灭弧防雷器，为确保雷击档距各个部分雷击闪络防雷器均能成功动作。档距中央雷击闪络灭弧防雷器是成对出现的，当在避雷线3上安装档距中央灭弧防雷器4时，应在导线6对应位置也安装档距中央灭弧防雷器4，以形成避雷线3与导线6间的灭弧防雷间隙；以石墨作为引雷电极，使电弧由此产生，档距中央雷击闪络灭弧防雷器4有引弧电极216，保证电弧能沿着既定轨道也就是主间隙形成并顺利进入档距中央雷击闪络灭弧防雷器；电弧进入档距中央雷击闪络灭弧防雷器的引弧电极216后，由于引弧电棒207套有一个罗氏线圈209，电弧的存在使罗氏线圈209感应产生电流；罗氏线圈209的一端连接档距中央雷击灭弧防雷器4的触发电极206，另外一段连接灭弧筒210内的公共电极，这样一旦电弧产生，整个回路就导通，灭弧筒210内的灭弧能量包顺利动作，截断电弧；动作完成后，由于灭弧筒210内的灭弧能量包是各自独立的，档距中央雷击闪络避雷器中有更换灭弧筒210内的灭弧能量包功能，即一个灭弧筒210内的灭弧能量包动作后，自动转换到下一个灭弧筒210内的灭弧能量包，重复以上灭弧过程；档距中央雷击闪络灭弧防雷器可以记录灭弧筒210内的灭弧能量包动作次数，动作一次指针就会旋转一次，指向相应数字；当灭弧能量包用尽后，可以拆除上盖，更换灭弧筒210内的灭弧能量包并重复利用，安装快捷方便。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (7)

1.一种固相式线路档距中央雷击闪络灭弧防雷器，包括避雷线(3)和导线(6)，其特征在于：还包括灭弧防雷器(4)，所述灭弧防雷器(4)成对分别固定在避雷线(3)和导线(6)的档距中央或避雷线(3)和导线(6)的档距不同位置，避雷线(3)和导线(6)上的一对灭弧防雷器(4)形成避雷线与导线间的灭弧防雷间隙。

2.根据权利要求1所述的一种固相式线路档距中央雷击闪络灭弧防雷器，其特征在于：所述的灭弧防雷器(4)主要由防雷器壳体(201)、灭弧转盘(202)、导电金属板(203)、平面涡卷弹簧(204)、L形触发电极(206)引弧棒(207)、卡位棒(208)、罗氏线圈(209)、灭弧筒(210)、计数指针(212)、上盖(215)和转轴(214)组成；所述的防雷器壳体(201)的底部设有气丸触发位，并且在气丸触发位的下方安装灭弧筒(210)；所述的卡位棒(208)固定安装在气丸触发位的边沿处；所述的引弧棒(207)穿过罗氏线圈(209)延伸至灭弧筒(210)内，引弧棒(207)两端设置有引弧电极(216)；所述的灭弧筒(210)设置有公共电极；所述的罗氏线圈(209)的导线一端与L形触发电极(206)相连接，另一端与灭弧筒(210)的公共电极连接；罗氏线圈(209)被引弧棒(207)穿过，当空气间隙刚刚闪络即在电弧的起点引弧棒(207)通过的一次电流变化率最大，罗氏线圈(209)的感应电压最大产生的二次电流最大，足以触发灭弧气丸，这就实现了电弧起点、二次电流起点与气流灭弧起点三点的同时性，达到以快制强的灭弧效果，在电弧起燃瞬间就能快速熄灭电弧；所述的计数指针(212)设在防雷器壳体(201)的下方，并且固定于灭弧转盘(202)的轴心位置；所述的灭弧转盘(202)安装在防雷器壳体(201)内部，灭弧转盘(202)上部圆心位置通过转轴(214)与防雷器壳体上盖(215)相连，灭弧转盘(202)可绕转轴(214)旋转，并且在灭弧转盘(202)中央位置设有推动灭弧转盘(202)转动的平面涡卷弹簧(204)，灭弧转盘(202)下部与防雷器壳体(201)内部灭弧筒处设置的突起垫圈(211)基本接触，而与防雷器壳体(201)内部非突起部分有缝隙；所述的导电金属板(203)安装在灭弧转盘(202)的上部；所述的灭弧转盘(202)沿圆周方向设有若干个灭弧气丸(205)，在每一个灭弧气丸(205)的一侧均设有一个L形触发电极(206)和一个凹槽(213)，并且L形触发电极(206)的一端通过导线与灭弧气丸(205)的其中一个触发端相连接，L形触发电极(206)的尾部延伸出灭弧转盘(202)的边沿；所述的灭弧气丸(205)的另一个触发端通过导线与金属导电板(203)相连接。

3.根据权利要求2所述的一种固相式线路档距中央雷击闪络灭弧防雷器，其特征在于：所述的灭弧防雷器(4)采用了独特的卡位与脱位方式，即：在灭弧气丸(205)处于气丸触发位时，L形触发电极(206)的尾部被卡位棒(208)卡住，直至灭弧气丸(205)被触发，灭弧气丸(205)触发后产生强气流，使在凹槽(213)处的L形触发电极(206)沿凹槽(213)弯曲，L形触发电极(206)的尾部缩进灭弧转盘(202)从而成功脱位使得灭弧转盘(202)可以在平面涡卷弹簧(204)的作用下转动，直至下一发灭弧气丸(205)进入气丸触发位，与之相配的L形触发电极(206)再次被卡位棒(208)卡住。

4.根据权利要求2或3所述的一种固相式线路档距中央雷击闪络灭弧防雷器，其特征在于：所述的凹槽(213)为半圆凹槽。

5.根据权利要求2或3所述的一种固相式线路档距中央雷击闪络灭弧防雷器，其特征在于：所述的灭弧筒(210)采用三段式结构，即采用螺纹连接方式将三段灭弧筒连接而成。

6.根据权利要求2或3所述的一种固相式线路档距中央雷击闪络灭弧防雷器，其特征在于：所述的引弧棒(207)由石墨材料所制成。

7.根据权利要求1所述的一种固相式线路档距中央雷击闪络灭弧防雷器，其特征在于：还包括固定装置(1)、绝缘子(2)、左电线杆(5)和右电线杆(7)，所述避雷线(3)和导线(6)的两端分别固定在绝缘子(2)的底部，所述绝缘子(2)分别安装在绝缘子固定装置(1)的两端，且绝缘子固定装置(1)通过U型螺栓依次与左电线杆(5)和右电线杆(7)固定连接。