CN111725703A - 一种配电线路的避雷装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种配电线路的避雷装置，包括避雷器外壳，所述避雷器外壳内安装有与配电线路连接的火花间隙构件和设置在火花间隙构件下方且用于连接火花间隙构件和大地的阀片电阻构件，所述阀片电阻构件包括两个相对设置且用于拉长电弧形成主火花间隙的第一灭弧构件和第二灭弧构件，所述避雷器外壳上设置有安装在第一灭弧构件和第二灭弧构件之间的永磁块，通过磁吸线圈产生磁场，进而配合环形金属片可使第三隔片运动，进一步可使第一灭弧构件与第二灭弧构件上的电极之间的距离别拉长，从而实现灭弧的目的，电极之间的间距被拉长后，可使残存的电弧有足够时间消散，配合所设置的永磁块，其灭弧的效果会更加的出色。

Description

一种配电线路的避雷装置

技术领域

本发明涉及避雷器技术领域，尤其涉及一种配电线路的避雷装置。

背景技术

避雷器是用于保护电器设备免受雷击时高瞬态过电压危害，并限制续流时间，也常限制续流幅值的一种电器，避雷器有时也称为过电压保护器，避雷器在正常系统工作电压下，呈现高电阻状态，仅有微安级电流通过，在过电压大电流作用下它便呈现低电阻，从而限制了避雷器两端的残压。

避雷器主要类型有管型避雷器和阀型避雷器等，每种避雷器的主要工作原理是不同的，但是他们的工作实质是相同的，都是为在雷雨天气保护设备避免雷击损坏。

避雷器在其工作时，空气间隙处会由于雷击的超高电压而产生击穿电弧，对于磁吹阀型避雷器而言，其利用磁场来使击穿电弧拉长实现灭弧的目的，其对于电极的要求较高。

电极上存在毛刺、坑洞、污渍等因素均会影响到电弧在磁场下灭弧的效果，击穿电弧不仅受到磁场的影响，而且还受到灰尘、污渍、电极表面的毛刺、坑洞等因素的影响，在长时间的使用工程中，其击穿的电弧在消灭后，极易容易因多种因素的影响而有残存电弧的存在，进一步通过电弧作为中继，会使之产生持续击穿电极的击穿电弧存在，有待于我们解决。

发明内容

本发明实施例公开了一种配电线路的避雷装置，通过利用电磁场拉长电极与电极之间的间距以及配合永磁块来实现灭弧的目的，可以解决现有技术的磁吹阀型避雷器在长时间的使用中，易受到外界环境影响而导致产持续产生击穿电弧存在的问题。

本发明实施例提供了一种一种配电线路的避雷装置，包括避雷器外壳，所述避雷器外壳内安装有与配电线路连接的火花间隙构件和设置在火花间隙构件下方且用于连接火花间隙构件和大地的阀片电阻构件，所述阀片电阻构件包括两个相对设置且用于拉长电弧形成主火花间隙的第一灭弧构件和第二灭弧构件，所述避雷器外壳上设置有安装在第一灭弧构件和第二灭弧构件之间的永磁块，所述第一灭弧构件与配电线路电性连接，所述第二灭弧构件与阀片电阻构件电性连接。

作为本发明的一种优选方案，所述第一灭弧构件包括第一隔片、第二隔片、环形结构的第一均压电阻和通过弹簧连接设置在避雷器外壳上的第三隔片，所述第一隔片的中心位置处设置有贯穿第一隔片的第一金属电极；

所述第二隔片上设置有用于产生磁场的磁吸线圈、置于第二隔片下方中心位置处的第二均压电阻和套设在第二均压电阻上的第一环形电极，在所述第二隔片上方中心位置处还设置有用于与第一金属电极配合形成第一辅助火花间隙的第二金属电极，所述磁吸线圈的两端均分别与第二金属电极和第一环形电极进行连接；

所述第一均压电阻设置在第一隔片与第二隔片之间，且所述第一均压电阻的两端分别与第一金属电极和第二金属电极电性连接；

所述第三隔片上方的中心位置处设置有第三金属电极，且所述第二均压电阻的两端均分别与第一环形电极和第三金属电极电性连接，在所述第三隔片上还通过拉簧连接有用于配合磁吸线圈带动第三隔片运功的环形金属片。

作为本发明的一种优选方案，所述阀片电阻构件包括若干个串联在一起的电阻阀片，且所述阀片电阻构件与火花间隙构件通过螺钉固定连接。

作为本发明的一种优选方案，所述第一环形电极上关于第二隔片中心轴线环形阵列的若干个第一电极柱，在所述环形金属片上设置有配合第一电极柱形成第二辅助火花间隙的第二电极柱。

作为本发明的一种优选方案，在所述第二隔片上还设置有用于对第二隔片固定的固定组件，所述固定组件包括开设在避雷器外壳内的固定槽和通过转轴转动连接在第二隔片上的动力杆，所述动力杆通过连接杆连接有与固定槽相嵌合的固定杆，在所述第一环形电极上设置有用于推动动力杆运动的推杆。

作为本发明的一种优选方案，所述转轴上设置有扭簧。

作为本发明的一种优选方案，每层所述磁吸线圈之间设置有陶瓷隔片。

作为本发明的一种优选方案，所述第一金属电极、第二金属电极、第三金属电极、第一电极柱和第二电极柱上均设置有锥形结构的接引头。

作为本发明的一种优选方案，所述避雷器外壳内还设置有用于对第二隔片缓冲的橡胶垫片。

作为本发明的一种优选方案，所述第一灭弧构件与第二灭弧构件的结构相同。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

本发明在使用时可利通过磁吸线圈产生磁场，进而配合环形金属片可使第三隔片运动，进一步可使第一灭弧构件与第二灭弧构件上的电极之间的距离别拉长，从而实现灭弧的目的，电极之间的间距被拉长后，可使残存的电弧有足够时间消散，配合所设置的永磁块，其灭弧的效果会更加的出色。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施方式的整体结构示意图；

图2为本发明实施方式中火花间隙构件的局部结构示意图；

图3为本发明实施方式中第二隔片的结构示意图；

图4为本发明实施方式中第一电极柱的立体图；

图5为图1中A处的局部结构放大图；

图6为图2中A处的局部结构放大图。

图中：

1-避雷器外壳；2-火花间隙构件；3-阀片电阻构件；4-第一灭弧构件；5- 第二灭弧构件；6-电阻阀片；7-固定组件；8-永磁块；

401-第一隔片；402-第二隔片；403-第一均压电阻；404-第三隔片；405- 第一金属电极；406-磁吸线圈；407-第二均压电阻；408-第一环形电极；409- 第二金属电极；410-第三金属电极；411-环形金属片；412-第一电极柱；413- 第二电极柱；

701-固定槽；702-转轴；703-动力杆；704-固定杆；705-推杆。

具体实施方式

本发明实施例公开了一种配电线路的避雷装置，通过利用电磁场拉长电极与电极之间的间距以及配合永磁块来实现灭弧的目的，可以解决现有技术的磁吹阀型避雷器在长时间的使用中，易受到外界环境影响而导致产持续产生击穿电弧存在的问题。

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。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。

如图1至图6所示，本发明提供了一种配电线路的避雷装置，包括避雷器外壳1，所述避雷器外壳1内安装有与配电线路连接的火花间隙构件2和设置在火花间隙构件2下方且用于连接火花间隙构件2和大地的阀片电阻构件 3，所述阀片电阻构件3包括若干个串联在一起的电阻阀片6，且所述阀片电阻构件3与火花间隙构件2通过螺钉固定连接，电阻阀片6优选为氧化锌阀片，可在指定的电压下为断路状态，在超过阀值的电压下呈现为短路状态，因此在可将雷击所产生的过压电流导向大地，实现对配电线路的保护，设置的阀片电阻构件3和火花间隙构件2可进行拆除，进而在损坏时，将损会的部分更换后，即可实现正常的使用，可有效的降低后期的维护成本。

所述阀片电阻构件3包括两个相对设置且用于拉长电弧形成主火花间隙的第一灭弧构件4和第二灭弧构件5，所述避雷器外壳上设置有安装在第一灭弧构件4和第二灭弧构件5之间的永磁块8，所述第一灭弧构件4与配电线路电性连接，所述第二灭弧构件5与阀片电阻构件3电性连接，所述第一灭弧构件4与第二灭弧构件5的结构相同，而第一灭弧构件4与第二灭弧构件5 均至少设置有一个，保证第一灭弧构件4与第二灭弧构件5可形成一个较大的主灭弧间隙，可避免在一个灭弧构件出现问题时，导致出现无法通过拉长电极之间间距来灭弧的问题，在电极之间的间距被拉长后，其击穿的电弧也会被拉长，进一步配合设置的永磁块8可使被拉长后的电弧再次进行拉长，实现更加稳定的灭弧，而在通过拉长电极来熄灭电弧后，其电极之间具有足够的安全距离，可避免在有残存电弧存在时，会导致主火花间隙被持续击穿的问题，更加的实用。

如图1至图5所示，所述第一灭弧构件4包括第一隔片401、第二隔片 402、环形结构的第一均压电阻403和通过弹簧连接设置在避雷器外壳1上的第三隔片404，由于设置在配电线路上的高压避雷器对地有杂散电容，使得避雷器的电压分布不均匀，在电压高的地方就容易发生损坏，所以通过第一均压电阻403，用来均衡对地杂散电容，使电压分布均匀，不发生局部击穿而损坏。

所述第一隔片401的中心位置处设置有贯穿第一隔片401的第一金属电极405，所述第二隔片402上设置有用于产生磁场的磁吸线圈406、置于第二隔片402下方中心位置处的第二均压电阻407和套设在第二均压电阻407上的第一环形电极408，在所述第二隔片402上方中心位置处还设置有用于与第一金属电极405配合形成第一辅助火花间隙的第二金属电极409，所述磁吸线圈406的两端均分别与第二金属电极409和第一环形电极408进行连接，第二均压电阻407的作用于第一均压电阻403的作用相同，所形成的第一辅助火花间隙用于辅助主火花间隙在缓解过压电流后，隔断大地与工频电流之间的连接，保证配电线路的正常运行。

另外，每层所述磁吸线圈406之间设置有陶瓷隔片，磁吸线圈为螺旋状结构，磁吸线圈406在产生磁场的作用同时，也起到传导电流的目的，在传导电流时会存在着被击穿的问题，陶瓷隔片为绝缘材料，因此设置在其每层的线圈之间，可避免出现击穿现象而造成无法产生磁场的问题。

所述第一均压电阻403设置在第一隔片401与第二隔片402之间，且所述第一均压电阻403的两端分别与第一金属电极405和第二金属电极409电性连接。

所述第三隔片404上方的中心位置处设置有第三金属电极410，且所述第二均压电阻407的两端均分别与第一环形电极408和第三金属电极410电性连接，在所述第三隔片404上还通过拉簧连接有用于配合磁吸线圈406带动第三隔片404运功的环形金属片411，所述第一环形电极408上关于第二隔片 402中心轴线环形阵列的若干个第一电极柱412，在所述环形金属片411上设置有配合第一电极柱412形成第二辅助火花间隙的第二电极柱413，过压时的电流在经过磁吸线圈406时，会利用电生磁的原理产生磁场，在磁场的作用下会迫使第三隔片404往靠近第二隔片402的一侧运动，从而拉长第一灭弧构件4上第三金属电极410与第二灭弧构件5上第三金属电极410之间的间距，可在达到灭弧目的同时，还可为残存在其之间的电弧提供足够的消散时间，能够有效的避免在配电线路常压状态下会持续出现击穿电弧的问题。

第一电极柱412与第二电极柱413所形成的第二辅助火花间隙与第一辅助火花间隙作用相同，由于该装置内部存在机械结构，因此存在一定的反应时间，而又因为雷击的过压电流为一瞬间，因此在将过压电流导入大地时，其第二辅助火花间隙与主火花间隙上电极之间的间距不会产生较大的拨动，从而可提供稳定的火花间隙来保护配电线路免受损坏，而雷击所产身的击穿电弧首先会通过永磁块8来拉长进行消灭，在未起到作用时，电流通过磁吸线圈406则会产生持续性的磁场，为该第三隔片404的运动提供足够的反应时间，因此可实现强行拉长主火花间隙电极之间的间距，来实现灭弧的目的，可在使用可为输电线路提供一层强制性的保护，其安全性更高。

第一隔片401、第二隔片402和第三隔片404优选为采用陶瓷材料进行制作，在进行使用时该避雷器的整体工作流程为：在超高压的清理下首先第一辅助火花间隙被击穿，之后通过磁吸线圈406后击穿第二辅助火花间隙，将电流传导至第三金属电极410上，之后则击穿主火花间隙将电流导向第二灭弧构件5，在经过第二灭弧构件5后，最终会经过阀片组件3将电流导向大地，实现将雷击所产生过压电流导向大地，之后则对在导向大地后所产生的击穿电弧进行灭弧，灭弧结束则完成整体的避雷工作工作。

如图1、图2和图6所示，在所述第二隔片402上还设置有用于对第二隔片402固定的固定组件7，所述固定组件7包括开设在避雷器外壳1内的固定槽701和通过转轴702转动连接在第二隔片402上的动力杆703，设置的动力杆703为V形结构，所述转轴702上设置有扭簧，设置的扭簧可为的动力杆 703提供自动复位的功能，所述动力杆703通过连接杆连接有与固定槽701相嵌合的固定杆704，在所述第一环形电极408上设置有用于推动动力杆703运动的推杆705，固定组件7可保证该避雷器安装在高空时，可避免第三个隔片 404因大风影响而发生活动的问题，其在工作时的流程为，电流经过磁吸线圈 406会产生磁场，所产生的磁场会首先吸附环形金属片411的运动，环形金属片411运动则会带动推杆705的运动，进而由推杆705带动动力杆703的运动，动力杆703运动则可通过连接杆带动固定杆704的运动，实现固定杆704 脱离与固定槽701的嵌合，而在此时环形金属片411不会带动第三隔片404的运动，直至固定杆704彻底脱离与固定槽701的嵌合后才会带动第三隔片 404的运动，从而实现拉长电极来灭弧的目的。

另外，所述避雷器外壳1内还设置有用于对第二隔片402缓冲的橡胶垫片，可避免磁吸线圈406产生较强的磁场导致第三隔片404运动过快而直接撞击，会造成第三隔片404损坏的问题，另外为了避免在该避雷器工作时会产生较高的温度，因此可根据实际情况将橡胶垫片更换为为弹簧，通过弹簧来实现对第三隔片404的缓冲。

所述第一金属电极405、第二金属电极409、第三金属电极410、第一电极柱412和第二电极柱413上均设置有锥形结构的接引头，锥形结构的接引头，有助于接引击穿电弧，避免击穿电弧会出现运动而导致损坏内部其他部件的问题。

以上对本发明所提供的一种配电线路的避雷装置进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种配电线路的避雷装置，包括避雷器外壳(1)，其特征在于，所述避雷器外壳(1)内安装有与配电线路连接的火花间隙构件(2)和设置在火花间隙构件(2)下方且用于连接火花间隙构件(2)和大地的阀片电阻构件(3)，所述阀片电阻构件(3)包括两个相对设置且用于拉长电弧形成主火花间隙的第一灭弧构件(4)和第二灭弧构件(5)，所述避雷器外壳上设置有安装在第一灭弧构件(4)和第二灭弧构件(5)之间的永磁块(8)，所述第一灭弧构件(4)与配电线路电性连接，所述第二灭弧构件(5)与阀片电阻构件(3)电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种配电线路的避雷装置，其特征在于，所述第一灭弧构件(4)包括第一隔片(401)、第二隔片(402)、环形结构的第一均压电阻(403)和通过弹簧连接设置在避雷器外壳(1)上的第三隔片(404)，所述第一隔片(401)的中心位置处设置有贯穿第一隔片(401)的第一金属电极(405)；

所述第二隔片(402)上设置有用于产生磁场的磁吸线圈(406)、置于第二隔片(402)下方中心位置处的第二均压电阻(407)和套设在第二均压电阻(407)上的第一环形电极(408)，在所述第二隔片(402)上方中心位置处还设置有用于与第一金属电极(405)配合形成第一辅助火花间隙的第二金属电极(409)，所述磁吸线圈(406)的两端均分别与第二金属电极(409)和第一环形电极(408)进行连接；

所述第一均压电阻(403)设置在第一隔片(401)与第二隔片(402)之间，且所述第一均压电阻(403)的两端分别与第一金属电极(405)和第二金属电极(409)电性连接；

所述第三隔片(404)上方的中心位置处设置有第三金属电极(410)，且所述第二均压电阻(407)的两端均分别与第一环形电极(408)和第三金属电极(410)电性连接，在所述第三隔片(404)上还通过拉簧连接有用于配合磁吸线圈(406)带动第三隔片(404)运功的环形金属片(411)。

3.根据权利要求1所述的一种配电线路的避雷装置，其特征在于，所述阀片电阻构件(3)包括若干个串联在一起的电阻阀片(6)，且所述阀片电阻构件(3)与火花间隙构件(2)通过螺钉固定连接。

4.根据权利要求2所述的一种配电线路的避雷装置，其特征在于，所述第一环形电极(408)上关于第二隔片(402)中心轴线环形阵列的若干个第一电极柱(412)，在所述环形金属片(411)上设置有配合第一电极柱(412)形成第二辅助火花间隙的第二电极柱(413)。

5.根据权利要求2所述的一种配电线路的避雷装置，其特征在于，在所述第二隔片(402)上还设置有用于对第二隔片(402)固定的固定组件(7)，所述固定组件(7)包括开设在避雷器外壳(1)内的固定槽(701)和通过转轴(702)转动连接在第二隔片(402)上的动力杆(703)，所述动力杆(703)通过连接杆连接有与固定槽(701)相嵌合的固定杆(704)，在所述第一环形电极(408)上设置有用于推动动力杆(703)运动的推杆(705)。

6.根据权利要求5所述的一种配电线路的避雷装置，其特征在于，所述转轴(702)上设置有扭簧。

7.根据权利要求2所述的一种配电线路的避雷装置，其特征在于，每层所述磁吸线圈(406)之间设置有陶瓷隔片。

8.根据权利要求2或4所述的一种配电线路的避雷装置，其特征在于，所述第一金属电极(405)、第二金属电极(409)、第三金属电极(410)、第一电极柱(412)和第二电极柱(413)上均设置有锥形结构的接引头。

9.根据权利要求1所述的一种配电线路的避雷装置，其特征在于，所述避雷器外壳(1)内还设置有用于对第二隔片(402)缓冲的橡胶垫片。

10.根据权利要求1所述的一种配电线路的避雷装置，其特征在于，所述第一灭弧构件(4)与第二灭弧构件(5)的结构相同。

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