CN104299732B - 一种重力驱动式换弹的灭弧装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种重力驱动式换弹的灭弧装置，包括储弹仓（1）和灭弧筒（7）；所述的储弹仓（1）的内部设有触发线圈（11）和导弧金具（10），底部设有导弧电极（9）和气丸触发位，在气丸触发位的侧壁上设有侧面电极（6）；其中，所述的储弹仓（1）内部设有用于承载灭弧气丸（5）的自上而下的螺旋型气丸前行轨道（2）；所述的储弹仓（1）的顶部设有一重力球储蓄仓（15），重力球储蓄仓（15）的开口与气丸前行轨道（2）的入口相连通；所述的重力球储蓄仓（15）内放有重力球（14）。本发明结构简单、安全可靠；储弹仓内部的灭弧气丸仅在重力作用下即可顺利下滑，实现触发灭弧后换弹的工序。
Description
技术领域
本发明属于气体灭弧防雷保护设备，尤其涉及了一种采用重力驱动进行换弹的灭弧装置。
背景技术
输电线路防雷一直都是电力部门防雷工作的重要内容，雷电故障仍然是影响电网安全的重要因素之一。输电线路发生雷击时引起的冲击闪络，导致线路绝缘子闪络，继而产生很大的工频续流，损坏绝缘子串及金具，导致线路事故。传统的“堵塞型”防雷保护方式，由于其局限性，不能根本解决雷击问题。因此电力部门一般采用在输电线路加装并联保护间隙或者线路避雷器来实现保护线。然而实际运行中，并联保护间隙和线路避雷器都有其明显的缺陷如下：
首先，当输电线路发生雷击时，并联保护间隙优先因雷击引起的过电压而击穿，将雷电流泄入大地，从而起到保护输电线路及电气设备的作用。然而由于并联保护间隙没有灭弧能力，不能熄灭绝缘子串闪络后引起的工频续流，电弧在保护间隙间长时间灼烧，将造成绝缘子串损坏，严重时，可能造成输电线路断线，同时电弧会对电极造成烧蚀而降低其保护性能。最终依靠断路器来熄灭电弧来实现保护输电线路及设备，是牺牲“跳闸率”和“供电可靠性”换取“低事故率”的做法。
其次，线路避雷器价格昂贵，使用、维护成本高，泄露电流大，使用寿命短，更换频繁，而且线路避雷器用的氧化锌模块在雷电冲击下由于存在明显的集肤效应，大电流下容易爆炸，造成线路长期故障，不利于电网经济、安全、稳定运行。
因此，人们开始针对这些问题进行研究，如发明人在先申请的专利，中国专利号为2011201046273就公开了一种适用于10～35kV架空输电线路的10～35kV架空输电线路约束空间喷射气体灭弧防雷间隙装置，该装置并联安装于线路绝缘子串两端，保护间隙之间的闪络电压小于被保护绝缘子串，从而在输电线路遭受雷击时优先于被保护绝缘子串击穿，击穿放电时，雷电脉冲采集装置自动感应雷电流信号并触发高速喷射气体发生装置，瞬间产生高速喷射气流对约束空间内续流电弧沿纵向强烈冲击、冷却至熄灭。再如中国专利申请号为2012103715793公开了一种无续流电弧防雷间隙保护装置，包括接地侧灭弧装置、分别通过固定装置安装于线路绝缘子串两端的接地侧金具和导线侧金具；接地侧灭弧装置包括雷电脉冲采集装置、绝缘密封壳体、气体发生装置和灭弧腔；接地侧金具的另一端设有连接细管；接地侧灭弧装置还包括使用非金属导电材料制作的管形接地极和L形接地极，L形接地极的一端通过Z形连接金具与接地侧金具上的连接细管镶嵌连接，L形接地极的另一端穿过雷电脉冲采集装置，并与管形接地极相连接；非金属导电材料管形接地极一端内嵌于灭弧腔，另一端与绝缘密封壳体相连接。这些专利对于上述问题已经取到了较好的解决效果，但是这些保护装置内的灭弧装置内部放置的灭弧气丸数量有限，导致其工作次数有限，若是安装在雷区则需要对灭弧装置进行频繁的更换，大大增加了维护成本；而如果要在目前结构的灭弧装置内安放更多的灭弧气丸，为了保证换弹顺利进行，则必须加装特定的动力部件（如螺旋弹簧等等），这无疑增加了灭弧装置结构的复杂性，同时在一定程度上增加了其维护成本。因此发明人针对上述的问题，对灭弧装置以及灭弧气丸的结构进行改进，研发出一种既可以放置大量灭弧气丸、又不增加结构复杂性、且换弹顺畅的灭弧装置。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种重力驱动式换弹的灭弧装置。该灭弧装置结构简单，采用重力驱动进行顺利换弹，安全可靠。
为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种重力驱动式换弹的灭弧装置，包括储弹仓和灭弧筒；所述的储弹仓的内部设有触发线圈和穿过触发线圈的导弧金具，储弹仓的底部设有与导弧金具连接的导弧电极和气丸触发位，在气丸触发位的侧壁上设有侧面电极；所述的侧面电极与触发线圈的一端连接，触发线圈的另一端与进入气丸触发位的灭弧气丸的触发电极相连接；其中，所述的储弹仓内部设有用于承载灭弧气丸的自上而下的螺旋型气丸前行轨道；所述的储弹仓的顶部设有一重力球储蓄仓，重力球储蓄仓的开口与气丸前行轨道的入口相连通；所述的重力球储蓄仓内放有重力球；所述的灭弧气丸在重力球以及自身的重力作用下，沿着螺旋型气丸前行轨道滑向气丸触发位。
在本发明中，通过在储弹仓内部设置自上而下的螺旋型气丸前行轨道、在储弹仓的顶部设置重力球储蓄仓和在重力球储蓄仓内放有重力球（如实心钢球等）这些改进，重力球的重力促使灭弧气丸下滑，使得本发明实现了利用重力驱动进行顺利换弹的目的，而且灭弧装置的结构改变不大、维护方便。
作为本发明的进一步改进，在储弹仓的下部的气丸前行轨道的侧壁上设有悬挂轨道，并且安放在储弹仓内部的灭弧气丸的表面设有与悬挂轨道相适应的凹槽。当灭弧气丸被悬挂轨道托起时，其底部不与气丸前行轨道的接触，减小了灭弧气丸下滑的阻力，进一步保证灭弧气丸在自身重力和重力球的重力的作用下，即可轻松下滑，进入气丸触发位，实现换弹。
作为本发明的进一步说明，所述的悬挂轨道与灭弧气丸的接触面呈圆弧状。圆弧状的接触面即能使它们更好的契合，也进一步减小了它们之间的摩擦力，保证灭弧气丸顺利下滑。
作为本发明的进一步说明，在储弹仓的下部的气丸前行轨道的侧壁上设有两道上下并行的悬挂轨道。
作为本发明的进一步说明，所述的储弹仓为漏斗形。漏斗形的储弹仓更方便设置自上而下的螺旋型气丸前行轨道。
作为本发明的进一步说明，所述的重力球储蓄仓为直线形、或斜线形、或漏斗形、或S形、或直线漏斗形、或斜线漏斗形等等。
作为本发明的进一步改进，该灭弧装置还包括放电计数感应线圈和固定安装在储弹仓外壁上的放电计数器；所述的放电计数感应线圈环绕导弧金具，并与放电计数器电连接。设置放电计数器可以让维护人员方便的获知该灭弧装置的工作次数，内部灭弧气丸的剩余量，让维护人员可以及时的补充灭弧气丸，保证灭弧装置正常稳定的工作。
作为本发明的进一步说明，所述的灭弧筒的一端与储弹仓的底部连接，另一端设有库伦盘。
在本发明中，悬挂轨道可以是局部轨道（即只在储弹仓下部部分的气丸前行轨道的侧壁上设置），灭弧气丸在一定位置时进入悬挂轨道，被悬挂起来；悬挂后，灭弧气丸底部略高于气丸前行轨道，减少气丸与轨道之间的摩擦力。导弧电极采用石墨材质的电极。侧面电极采用导电金属材质的电极。
本发明的工作原理：
当灭弧装置工作一次，处于气丸触发位的灭弧气丸触发后，通过灭弧筒掉落；其余灭弧气丸在重力球以及自身的重力作用下进行下滑移动，促使下一发灭弧气丸顺利进入气丸触发位，等待下一次雷击，进行触发灭弧。在发生雷击、灭弧气丸触发灭弧的同时，环绕在导弧金具四周的放电计数感应线圈感应到电流的通断，并向放电计数器输出电信号，放电计数器进行计数，并显示出灭弧装置动作次数及灭弧气丸剩余数量。
与现有技术相比较，本发明的优点：
1.结构简单、安全可靠。通过在储弹仓内部设置自上而下的螺旋型气丸前行轨道、在储弹仓的顶部设置重力球储蓄仓和在重力球储蓄仓内放有重力球等改进，灭弧气丸在重力作用下，可以顺利下滑，实现触发灭弧后换弹的工序。
2.设置圆弧状的悬挂轨道，且灭弧气丸设置相应的凹槽，降低了灭弧气丸下滑的阻力，进一步保证灭弧气丸尽在重力作用下即可顺利下滑，完成触发灭弧后换弹的工序。
3.设置放电计数器和放电计数感应线圈，可以让维护人员方便的获知该灭弧装置的工作次数，内部灭弧气丸的剩余量，让维护人员可以及时的补充灭弧气丸，保证灭弧装置正常稳定的工作。
附图说明
图1是本发明中实施例1的结构示意图。
图2是本发明中实施例2的结构示意图。
图3是本发明中实施例3的结构示意图。
附图标记：1-储弹仓，2-气丸前行轨道，3-放电计数器，4-悬挂轨道，5-灭弧气丸，6-侧面电极，7-灭弧筒，8-库伦盘，9-导弧电极，10-导弧金具，11-触发线圈，12-放电计数感应线圈，13-凹槽，14-重力球，15-重力球储蓄仓。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明，但是本发明的保护范围不仅仅局限于以下实施例的记载。
实施例1：
一种重力驱动式换弹的灭弧装置，包括储弹仓1和灭弧筒7；所述的储弹仓1的内部设有触发线圈11和穿过触发线圈11的导弧金具10，储弹仓1的底部设有与导弧金具11连接的导弧电极9和气丸触发位，在气丸触发位的侧壁上设有侧面电极6；所述的侧面电极6与触发线圈11的一端连接，触发线圈11的另一端与进入气丸触发位的灭弧气丸5的触发电极相连接；其中，所述的储弹仓1内部设有用于承载灭弧气丸5的自上而下的螺旋型气丸前行轨道2；所述的储弹仓1的顶部设有一重力球储蓄仓15，重力球储蓄仓15的开口与气丸前行轨道2的入口相连通；所述的重力球储蓄仓15内放有重力球14；所述的灭弧气丸5在重力球14以及自身的重力作用下，沿着螺旋型气丸前行轨道2滑向气丸触发位。
在储弹仓1的下部的气丸前行轨道2的侧壁上设有悬挂轨道4，并且安放在储弹仓1内部的灭弧气丸5的表面设有与悬挂轨道4相适应的凹槽13。所述的悬挂轨道4与灭弧气丸5的接触面呈圆弧状。
所述的储弹仓1为漏斗形。所述的重力球储蓄仓15为斜线形。
该灭弧装置还包括放电计数感应线圈12和固定安装在储弹仓1外壁上的放电计数器3；所述的放电计数感应线圈12环绕导弧金具12，并与放电计数器3电连接。所述的灭弧筒7的一端与储弹仓1的底部连接，另一端设有库伦盘8。
实施例2：
本实施例与实施例1的区别仅在于：所述的重力球储蓄仓15为漏斗形。
实施例3：
本实施例与实施例1的区别在于：在储弹仓1的下部的气丸前行轨道2的侧壁上设有两道上下并行的悬挂轨道4。所述的重力球储蓄仓15为直线形。
Claims (8)
1. 一种重力驱动式换弹的灭弧装置，包括储弹仓（1）和灭弧筒（7）；所述的储弹仓（1）的内部设有触发线圈（11）和穿过触发线圈（11）的导弧金具（10），储弹仓（1）的底部设有与导弧金具（10）连接的导弧电极（9）和气丸触发位，在气丸触发位的侧壁上设有侧面电极（6）；所述的侧面电极（6）与触发线圈（11）的一端连接，触发线圈（11）的另一端与进入气丸触发位的灭弧气丸（5）的触发电极相连接；其特征在于：所述的储弹仓（1）内部设有用于承载灭弧气丸（5）的自上而下的螺旋型气丸前行轨道（2）；所述的储弹仓（1）的顶部设有一重力球储蓄仓（15），重力球储蓄仓（15）的开口与气丸前行轨道（2）的入口相连通；所述的重力球储蓄仓（15）内放有重力球（14）；所述的灭弧气丸（5）在重力球（14）以及自身的重力作用下，沿着螺旋型气丸前行轨道（2）滑向气丸触发位。
2. 根据权利要求1所述的重力驱动式换弹的灭弧装置，其特征在于：在储弹仓（1）的下部的气丸前行轨道（2）的侧壁上设有悬挂轨道（4），并且安放在储弹仓（1）内部的灭弧气丸（5）的表面设有与悬挂轨道（4）相适应的凹槽（13）。
3. 根据权利要求2所述的重力驱动式换弹的灭弧装置，其特征在于：所述的悬挂轨道（4）与灭弧气丸（5）的接触面呈圆弧状。
4. 根据权利要求2或3所述的重力驱动式换弹的灭弧装置，其特征在于：在储弹仓（1）的下部的气丸前行轨道（2）的侧壁上设有两道上下并行的悬挂轨道（4）。
5. 根据权利要求1所述的重力驱动式换弹的灭弧装置，其特征在于：所述的储弹仓（1）为漏斗形。
6. 根据权利要求1所述的重力驱动式换弹的灭弧装置，其特征在于：所述的重力球储蓄仓（15）为直线形、或斜线形、或漏斗形、或S形、或直线漏斗形、或斜线漏斗形。
7. 根据权利要求1所述的重力驱动式换弹的灭弧装置，其特征在于：该灭弧装置还包括放电计数感应线圈（12）和固定安装在储弹仓（1）外壁上的放电计数器（3）；所述的放电计数感应线圈（12）环绕导弧金具（10），并与放电计数器（3）电连接。
8. 根据权利要求1所述的重力驱动式换弹的灭弧装置，其特征在于：所述的灭弧筒（7）的一端与储弹仓（1）的底部连接，另一端设有库伦盘（8）。
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