CN102324360A - 一种真空间隙管 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种真空间隙管，属于高压电气技术领域。它解决了现有真空间隙管不存在过电压保护功能的技术问题。本真空间隙管，包括内部具有空腔的壳体，其特征在于，所述的壳体内的空腔是处于真空状态的，在壳体的空腔内设置有导电杆一和导电杆二，所述的导电杆一的一端穿出壳体的一端，且与壳体密封设置，导电杆一的另一端与导电杆二的一端邻近且不接触，所述的导电杆二的另一端穿出壳体的另一端，且与壳体密封设置。本发明具有保护效果好、绝缘性能高、使用寿命长等优点。
Description
技术领域
本发明属于高压电气领域，涉及一种真空间隙管，特别是一种具有过电压保护功能的真空间隙管。
背景技术
在打雷的时候，各种电器、工厂的生产设备及输变电设备都有可能被雷电击坏。最安全的办法就是将电器、生产设备、输变电设备的电源断开，但是由于各种原因是很难及时将电器的电源断开，而在现实的日常生活中，往往是不允许将生产设备、输变电设备的电源断开的，为了减少电器、生产设备和输变电设备的损坏率，降低生产成本，一般采用在电器、生产设备、输变电设备的电源进线端安装一个过电压保护装置，来防止电器、生产设备、输变电设备被雷电所击坏。
目前，国内外生产、使用的过电压保护装置一般采用阻燃塑料封装的方式，用切口宽度控制放电电压。即将U型铜丝外面包封一层阻燃塑料，然后将其U型铜丝和塑料进行整体切缝。U型铜丝被切断，其切缝宽度是0.2mm左右。外罩一只防尘帽，利用切缝间隙进行火花放电。现有的传统型过电压保护装置，由于结构和材料上的原因，产品体积大，不密封，受外界水气、尘埃影响大，当放电电压小于800伏时，放电间隙难于切割，而当放电电流较大或放电次数频繁时又极易产生粘连短路，所以工作电压范围窄，可靠性差，不能有效地对电器、生产设备、输变电设备起到过电压保护的作用。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种结构简单的真空间隙管，该真空间隙管具有过电压保护功能的特点。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种真空间隙管，包括内部具有空腔的壳体，其特征在于，所述的壳体内的空腔是处于真空状态的，在壳体的空腔内设置有导电杆一和导电杆二，所述的导电杆一的一端穿出壳体的一端，且与壳体密封设置，导电杆一的另一端与导电杆二的一端邻近且不接触，所述的导电杆二的另一端穿出壳体的另一端，且与壳体密封设置。
本真空间隙管是用来保护各种电器、各种设备免受高压损害的，本真空间隙管的导电杆二是与电器、设备的电源线相连的，导电杆一是直接接地或者通过其他的保护装置与地面相连的，当打雷的时候，电流会随着电器、设备的电源线传递到导电杆二上。由于导电杆二和导电杆一之间是不接触的，因此，两者之间相当于设置了一个绝缘体。一旦，传递到导电杆二上的电流过大，超过了电器、设备的最高额定电流，此时，电流就会击穿绝缘体，将电流传递到导电杆一上，再通过导电杆一将过大的电流导到大地中去，或作为触发信号驱动保护装置，以确保电器、设备不会被打雷所击坏。
在上述的真空间隙管中，所述的导电杆一外套有绝缘杆，且该绝缘杆固定在导电杆一上，所述的绝缘杆的外端穿出上述的壳体，且与壳体密封设置，所述的绝缘杆的内端上固定有导电保护层一，上述的导电杆二上固定有相对应的导电保护层二。
在上述的真空间隙管中，所述的导电保护层一和导电保护层二均采用钨质材料制成。由于钨质材料的熔点高、硬度大，雷电所产生的电弧对其的破坏性比铜要小很多，使导电杆一和导电杆二的使用寿命更长。
在上述的真空间隙管中，所述的壳体的空腔内还设有保护罩，所述的保护罩固定在壳体的内壁上，且位于上述的导电保护层一和导电保护层二外侧。在壳体的内部上固定有保护罩，防止导电保护层一和导电保护层二受到高电流时产生化学反应而污染壳体。
在上述的真空间隙管中，所述的壳体与绝缘杆之间设有能调节导电杆一和导电杆二之间间隙的调节机构。通过调节导电杆一和导电杆二之间的间隙，来调节导电杆一和导电杆二之间的绝缘性。
在上述的真空间隙管中，所述的调节机构包括波纹管、导向套、移动管、紧固件和过渡环一，所述的波纹管套设在上述的绝缘杆外侧，一端固定在绝缘杆上，另一端固定在壳体的端部上，且与壳体的端部形成密封；所述的导向套套设在上述的绝缘杆外侧，一端固定在壳体的端部上，另一端穿出壳体；所述的移动管套设在上述的绝缘杆外侧，且穿设在导向套内并能沿着导向套轴向移动；所述的紧固件设置在移动管和导向套的外侧，且能将移动管固定在导向套上；所述的过渡环一设置在上述的绝缘杆与移动管之间，且与两者相固定。移动管沿着导向套轴向移动，通过过渡环一带动绝缘杆轴向移动，绝缘杆再带动导电杆一轴向移动。导电杆一轴向移动，就能改变与导电杆二之间的间隙，当调节好导电杆一与导电杆二之间的间隙后，通过紧固件将移动管固定在导向套上，使导电杆一与导电杆二之间的间隙得到固定。在波纹管的作用下，保证导电杆一在轴向移动的过程中壳体内始终处于密封的状态。
在上述的真空间隙管中，所述的壳体包括筒体和固定在筒体两端上的且与筒体密封的端盖一和端盖二，上述的导电杆一穿出端盖一，导电杆二穿出端盖二；上述的波纹管固定在端盖一上，上述的导向套也是固定在该端盖一上。
在上述的真空间隙管中，所述的端盖一和端盖二上均固定有均压罩。通过均压罩使壳体的空腔内的电场分布的更加均匀。
在上述的真空间隙管中，所述的导电杆一和导电杆二均采用无氧铜材料制成。
在上述的真空间隙管中，所述的绝缘杆和壳体的筒体均是采用陶瓷材料制成。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、通过在绝缘杆和导电杆二上设置有采用钨质材料制成导电保护层一和导电保护层二，使本真空间隙管的使用寿命更长；2、通过调节机构来调节导电杆一和导电杆二之间的间隙，使本真空间隙管的使用范围更光；3、通过设置保护罩防止筒体的内壁受到污染，提高使用寿命。4、通过均压罩使壳体的空腔内的电场分布的更加均匀，提高空腔内部的绝缘性。
附图说明
图1是本真空间隙管的结构示意图。
图2是图1中A处的放大图。
图3是图1中B处的放大图。
图中，1a、筒体；1b、端盖一；1c、端盖二；1d、空腔；2、导电杆一；3、导电杆二；4、绝缘杆；5、导电保护层一；6、导电保护层二；7、保护罩；8、波纹管；9、导向套；10、移动管；11、紧固件；12、过渡环一；13、均压罩；14、过渡环二。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图1、图2和图3所示，本真空间隙管，包括内部具有空腔1d的壳体，该壳体由筒体1a和固定在筒体1a两端的端盖一1b和端盖二1c组成。在壳体的空腔1d内设有导电杆一2和导电杆二3，所述的导电杆一2的一端穿出壳体的端盖一1b，且与端盖一1b密封设置，导电杆一2的另一端与导电杆二3的一端邻近且不接触，导电杆二3的另一端穿出壳体的端盖二1c，且与端盖二1c密封设置。在端盖一1b和端盖二1c上均固定有均压罩13，通过均压罩13使壳体的空腔1d内的电场分布的更加均匀。
在导电杆一2外套有绝缘杆4，且该绝缘杆4固定在导电杆一2上，绝缘杆4的外端穿出壳体的端盖一1b，且与端盖一1b密封设置，绝缘杆4的内端上固定有导电保护层一5，在导电杆二3上固定有相对应的导电保护层二6。具体而言，导电保护层一5和导电保护层二6均采用钨质材料制成。由于钨质材料的熔点高、硬度大，雷电所产生的电弧对其的破坏性比铜要小很多，使导电杆一2和导电杆二3的使用寿命更长。在壳体的筒体1a内壁上还设有保护罩7，保护罩7固定在壳体的内壁上，且位于上述的导电保护层一5和导电保护层二6外侧。在壳体的内部上固定有保护罩7，防止导电保护层一5和导电保护层二6受到高电流时产生化学反应而污染壳体。
在上述的真空间隙管中，所述的壳体的筒体1a与绝缘杆4之间设有能调节导电杆一2和导电杆二3之间间隙的调节机构。通过调节导电杆一2和导电杆二3之间的间隙，来调节导电杆一2和导电杆二3之间的绝缘性。具体而言，调节机构包括波纹管8、导向套9、移动管10、紧固件11和过渡环一12，波纹管8套设在上述的绝缘杆4外侧，一端固定在绝缘杆4上，另一端固定在壳体的端盖一1b上，且与端盖一1b形成密封；所述的导向套9套设在绝缘杆4外侧，一端固定在壳体的端盖一1b上，另一端穿出端盖一1b；所述的移动管10套设在上述的绝缘杆4外侧，且穿设在导向套9内并能沿着导向套9轴向移动；所述的紧固件11设置在移动管10和导向套9的外侧，且能将移动管10固定在导向套9上；所述的过渡环一12设置在上述的绝缘杆4与移动管10之间，且与两者相固定。移动管10沿着导向套9轴向移动，通过过渡环一12带动绝缘杆4轴向移动，绝缘杆4再带动导电杆一2轴向移动。导电杆一2轴向移动，就能改变与导电杆二3之间的间隙，当调节好导电杆一2与导电杆二3之间的间隙后，通过紧固件11将移动管10固定在导向套9上，使导电杆一2与导电杆二3之间的间隙得到固定。在波纹管8的作用下，保证导电杆一2在轴向移动的过程中壳体内始终处于密封的状态。
在本实施例中，壳体内的空腔1d是处于真空状态的，导电杆一2和导电杆二3均采用无氧铜材料制成，绝缘杆4和壳体的筒体1a均是采用陶瓷材料制成的。端盖一1b和端盖二1c是采用不锈钢材料制成的，端盖一1b和端盖二1c是通过钎焊的方式固定在筒体1a上的，这样就能保证端盖一1b和端盖二1c与筒体1a之间的密封性。在波纹管8与端盖一1b之间设有过渡环二14，过渡环二14一端通过钎焊的方式固定在端盖一1b上，另一端通过钎焊的方式固定在波纹管8上。在波纹管8与绝缘杆4之间还设有过渡环三，过渡环三一端通过钎焊的方式固定在绝缘杆4上，另一端通过钎焊的方式固定在波纹管8上。通过这样的结构保证绝缘杆4再带动导电杆一2轴向移动时，壳体内的空腔1d也能保证密封性。
本真空间隙管是用来保护各种电器、各种设备免受高压损害的，本真空间隙管的导电杆二3是与电器、设备的电源线相连的，导电杆一2是直接接地或者通过其他的保护装置与地面相连的，当打雷的时候，电流会随着电器、设备的电源线传递到导电杆二3上。由于导电杆二3和导电杆一2之间是不接触的，因此，两者之间相当于设置了一个绝缘体。在本实施例中，导电杆一2与导电杆二3之间的间隙为1mm，这1mm的间隙代表导电杆一2与导电杆二3之间形成的绝缘体可以承受10kv的电压。这里要主要的是本真空间隙管所应用到的电器、设备的最高额定电压是略高于10kv的。当传递到导电杆二3上的电压超过10kv时，此时，高电压产生的高电流就会击穿绝缘体，将电流传递到导电杆一2上，再通过导电杆一2将过大的电流导到大地中去，或作为触发信号驱动保护装置，以确保电器、设备不会被打雷所击坏。通过调节导电杆一2与导电杆二3之间的间隙，就可以使本真空间隙管适合各种不同的电器、设备。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了1a、筒体；1b、端盖一；1c、端盖二；1d、空腔；2、导电杆一；3、导电杆二；4、绝缘杆；5、导电保护层一；6、导电保护层二；7、保护罩；8、波纹管；9、导向套；10、移动管；11、紧固件；12、过渡环一；13、均压罩；14、过渡环二等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
Claims (6)
1.一种真空间隙管，包括内部具有空腔的壳体，其特征在于，所述的壳体内的空腔是处于真空状态的，在壳体的空腔内设置有导电杆一和导电杆二，所述的导电杆一的一端穿出壳体的一端，且与壳体密封设置，导电杆一的另一端与导电杆二的一端邻近且不接触，所述的导电杆二的另一端穿出壳体的另一端，且与壳体密封设置，所述的导电杆一外套有绝缘杆，且该绝缘杆固定在导电杆一上；所述的绝缘杆的外端穿出上述的壳体，且与壳体密封设置，所述的绝缘杆的内端上固定有导电保护层一，上述的导电杆二上固定有相对应的导电保护层二；所述的导电保护层一和导电保护层二均采用钨质材料制成；所述的壳体的空腔内还设有保护罩，所述的保护罩固定在壳体的内壁上，且位于上述的导电保护层一和导电保护层二外侧；所述的壳体与绝缘杆之间设有能调节导电杆一和导电杆二之间间隙的调节机构。
2.根据权利要求1所述的真空间隙管，其特征在于，所述的调节机构包括波纹管、导向套、移动管、紧固件和过渡环一，所述的波纹管套设在上述的绝缘杆外侧，一端固定在绝缘杆上，另一端固定在壳体的端部上，且与壳体的端部形成密封；所述的导向套套设在上述的绝缘杆外侧，一端固定在壳体的端部上，另一端穿出壳体；所述的移动管套设在上述的绝缘杆外侧，且穿设在导向套内并能沿着导向套轴向移动；所述的紧固件设置在移动管和导向套的外侧，且能将移动管固定在导向套上；所述的过渡环一设置在上述的绝缘杆与移动管之间，且与两者相固定。
3.根据权利要求1所述的真空间隙管，其特征在于，所述的壳体包括筒体和固定在筒体两端上的且与筒体密封的端盖一和端盖二，上述的导电杆一穿出端盖一，导电杆二穿出端盖二；上述的波纹管固定在端盖一上，上述的导向套也是固定在该端盖一上。
4.根据权利要求3所述的真空间隙管，其特征在于，所述的端盖一和端盖二上均固定有均压罩。
5.根据权利要求3所述的真空间隙管，其特征在于，所述的导电杆一和导电杆二均采用无氧铜材料制成。
6.根据权利要求3所述的真空间隙管，其特征在于，所述的绝缘杆和壳体的筒体均是采用陶瓷材料制成。
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