CN104701738B - 一种大容量电弧截断装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大容量电弧截断装置，包括装置主体和灭弧气丸；装置主体的底部设有气丸触发位；装置主体主要由上层储弹仓和下层储弹仓构成；下层储弹仓内部设有用于排放灭弧气丸并且呈斜向下螺旋状的储弹道Ⅰ；储弹道Ⅰ的上端放置有重力球，下端延伸至气丸触发位，并且在接近气丸触发位的储弹道Ⅰ的侧面设有悬挂轨道；上层储弹仓内部设有用于排放灭弧气丸的储弹道Ⅱ；储弹道Ⅱ的末端设有气丸出口，并正对着储弹道Ⅰ上设置的气丸更换位；在储弹道Ⅰ上的最后一发灭弧气丸和重力球之间放置有一个换位底座。本发明结构简单、气丸存储量大、气丸在自身重力作用下即可自动下滑前进顺利触发位，而且动作可靠、工作稳定、灭弧效果好。

Description

一种大容量电弧截断装置

技术领域

本发明涉及一种防雷灭弧保护装置，具体涉及了一种大容量电弧截断装置。

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工作次数有限，要是安装在雷击常发地区或重复雷较易发生的沿海地区的话，需要对灭弧装置进行频繁的更换，大大增加了维护成本，而若是增加灭弧装置的工作次数，安装其灭弧仓的结构设计必然会增大灭弧装置的重量，这样也不利于长期使用。因此发明人针对雷区多重雷的特点，对防雷间隙保护装置进行再次改进，在增加灭弧工作次数的同时尽量减轻保护装置的重量，研发出一种可以持续长时间使用的避雷器，以符合市场上的需求。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提供了一种结构简单、气丸存储量大、气丸在自身重力和重力球的共同作用下即可自动向前的大容量电弧截断装置。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种大容量电弧截断装置，包括装置主体和灭弧气丸；在装置主体的底部设有气丸触发位；在气丸触发位的顶部和侧面分别设有触发电极，并且触发电极分别与采集雷电脉冲电信号的感应线圈相连接；其中，所述的装置主体主要由上层储弹仓和下层储弹仓构成；所述的下层储弹仓内部设有用于排放灭弧气丸并且呈斜向下螺旋状的储弹道Ⅰ；所述储弹道Ⅰ的上端放置有重力球，所述储弹道Ⅰ的下端延伸至气丸触发位，并且在接近气丸触发位的储弹道Ⅰ的侧面设有用于悬挂托起灭弧气丸的悬挂轨道；所述的上层储弹仓内部设有用于排放灭弧气丸的储弹道Ⅱ；所述的储弹道Ⅱ的末端设有气丸出口，所述的气丸出口正对着下层储弹仓的储弹道Ⅰ上设置的气丸更换位；在下层储弹仓的储弹道Ⅰ上的最后一发灭弧气丸和重力球之间放置有一个换位底座；所述的换位底座在重力球的推动下，随灭弧气丸向前移动，当换位底座移动到气丸更换位处，便被卡住，停止向前移动；

在大容量电弧截断装置进行工作时，处于气丸触发位的灭弧气丸上的电极分别与气丸触发位顶部、侧面的触发电极相连接，形成触发回路；在下层储弹仓的储弹道Ⅰ上的最后一发灭弧气丸通过气丸更换位，换位底座进入气丸更换位时，上层储弹仓内的灭弧气丸通过气丸出口依次进入下层储弹仓的储弹道Ⅰ，进而向前移动至气丸触发位，等待触发动作、进行灭弧。

作为本发明的进一步说明，以上所述上层储弹仓的储弹道Ⅱ呈斜向下螺旋状或者呈倾斜向下直线状，并且在储弹道Ⅱ的上端放置有重力块。重力块采用实心钢块或铅块等。

作为本发明的进一步说明，以上所述上层储弹仓的储弹道Ⅱ上的最后一发灭弧气丸与重力块之间还设有一推动板Ⅱ。设置推动板，可以让重力块的力均匀的作用在灭弧气丸上，使灭弧气丸可以进行稳定可靠的前移。

作为本发明的进一步说明，以上所述的重力球与换位底座之间还设有一推动板Ⅰ。

作为本发明的进一步说明，以上所述的灭弧气丸的颈部设有与悬挂轨道相匹配的凹槽。这样方便灭弧气丸进入悬挂轨道，并被悬挂轨道托起。当然实现该功能还可以采用其他改进，如在灭弧气丸顶部设置突出的外边沿，也可以达到相应的目的。

作为本发明的进一步说明，以上所述的装置主体设有承重杆，所述的承重杆的一端延伸至装置主体内部，并且在承重杆末端设有库伦盘。通过承重杆，大容量电弧截断装置可以固定安装在绝缘子串的一端或横担上。

本发明的工作原理：

本发明的装置主体设有两层储弹仓，且上层储弹仓和下层储弹仓的储弹道的地面均为倾斜面，使得灭弧气丸可以在自身重力以及后端的重力球（重力块）的重力作用下，自动依次向前移动，即处于触发位的灭弧气丸触发动作后，掉出装置主体，后面的灭弧气丸自动前移进入气丸触发位，等待下一次触发灭弧。在下层储弹仓的灭弧气丸触发完之后，上层储弹仓的灭弧气丸接着进行触发，充分利用了装置主体的内部空间，且倾斜储弹道的设置，不需要涡卷弹簧等动力机构，优化了装置主体内部的结构。

本发明的优点：

1.结构简单，灭弧气丸的存储量多。本发明的装置主体内部分为上、下层储弹仓，均可以放置灭弧气丸，并且设置了倾斜面的储弹道，这样不仅增加了灭弧气丸的存储量多，而且利用灭弧气丸的自身重力，即可实现灭弧气丸下滑至气丸触发位，不需要再另外增加动力机构，极大地优化了装置主体内部的结构。

2.动作可靠，工作稳定、灭弧效果好。

附图说明

图1是本发明一实施例中装置主体的侧视结构示意图。

图2是本发明一实施例中装置主体的下层储弹仓的俯视结构示意图。

图3是本发明一实施例中上、下层储弹仓的灭弧气丸更换处结构示意图。

附图标记：1-装置主体，2-灭弧气丸，3-触发电极，4-气丸触发位，5-悬挂轨道，6-换位底座，7-推动板Ⅰ，8-重力球，9-下层储弹仓，10-上层储弹仓，11-重力块，12-推动板Ⅱ，13储弹道Ⅰ，14-气丸更换位。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

实施例1：

如图1-3所示，一种大容量电弧截断装置，包括装置主体1和灭弧气丸2；在装置主体1的底部设有气丸触发位4；在气丸触发位4的顶部和侧面分别设有触发电极3，并且触发电极3分别与采集雷电脉冲电信号的感应线圈相连接；其中，所述的装置主体1主要由上层储弹仓10和下层储弹仓9构成；所述的下层储弹仓9内部设有用于排放灭弧气丸2并且呈斜向下螺旋状的储弹道Ⅰ13；所述储弹道Ⅰ13的上端放置有重力球8，所述储弹道Ⅰ13的下端延伸至气丸触发位4，并且在接近气丸触发位4的储弹道Ⅰ13的侧面设有用于悬挂托起灭弧气丸2的悬挂轨道5；所述的上层储弹仓10内部设有用于排放灭弧气丸2的储弹道Ⅱ；所述的储弹道Ⅱ的末端设有气丸出口，所述的气丸出口正对着下层储弹仓9的储弹道Ⅰ13上设置的气丸更换位14；在下层储弹仓9的储弹道Ⅰ13上的最后一发灭弧气丸和重力球之间放置有一个换位底座6；所述的换位底座6在重力球8的推动下，随灭弧气丸2向前移动，当换位底座6移动到气丸更换位14处，便被卡住，停止向前移动；

在大容量电弧截断装置进行工作时，处于气丸触发位4的灭弧气丸2上的电极分别与气丸触发位4顶部、侧面的触发电极3相连接，形成触发回路；在下层储弹仓9的储弹道Ⅰ13上的最后一发灭弧气丸通过气丸更换位14，换位底座6进入气丸更换位14时，上层储弹仓10内的灭弧气丸2通过气丸出口依次进入下层储弹仓9的储弹道Ⅰ13，进而向前移动至气丸触发位4，等待触发动作、进行灭弧。

所述上层储弹仓10的储弹道Ⅱ呈倾斜向下直线状，并且在储弹道Ⅱ的上端放置有重力块11。所述上层储弹仓10的储弹道Ⅱ上的最后一发灭弧气丸与重力块11之间还设有一推动板Ⅱ12。

所述的重力球8与换位底座6之间还设有一推动板Ⅰ7。所述的灭弧气丸2的颈部设有与悬挂轨道5相匹配的凹槽。

实施例2：

一种大容量电弧截断装置，包括装置主体1和灭弧气丸2；在装置主体1的底部设有气丸触发位4；在气丸触发位4的顶部和侧面分别设有触发电极3，并且触发电极3分别与采集雷电脉冲电信号的感应线圈相连接；其中，所述的装置主体1主要由上层储弹仓10和下层储弹仓9构成；所述的下层储弹仓9内部设有用于排放灭弧气丸2并且呈斜向下螺旋状的储弹道Ⅰ13；所述储弹道Ⅰ13的上端放置有重力球8，所述储弹道Ⅰ13的下端延伸至气丸触发位4，并且在接近气丸触发位4的储弹道Ⅰ13的侧面设有用于悬挂托起灭弧气丸2的悬挂轨道5；所述的上层储弹仓10内部设有用于排放灭弧气丸2的储弹道Ⅱ；所述的储弹道Ⅱ的末端设有气丸出口，所述的气丸出口正对着下层储弹仓9的储弹道Ⅰ13上设置的气丸更换位14；在下层储弹仓9的储弹道Ⅰ13上的最后一发灭弧气丸和重力球之间放置有一个换位底座6；所述的换位底座6在重力球8的推动下，随灭弧气丸2向前移动，当换位底座6移动到气丸更换位14处，便被卡住，停止向前移动；

在大容量电弧截断装置进行工作时，处于气丸触发位4的灭弧气丸2上的电极分别与气丸触发位4顶部、侧面的触发电极3相连接，形成触发回路；在下层储弹仓9的储弹道Ⅰ13上的最后一发灭弧气丸通过气丸更换位14，换位底座6进入气丸更换位14时，上层储弹仓10内的灭弧气丸2通过气丸出口依次进入下层储弹仓9的储弹道Ⅰ13，进而向前移动至气丸触发位4，等待触发动作、进行灭弧。

所述上层储弹仓10的储弹道Ⅱ呈斜向下螺旋状，并且在储弹道Ⅱ的上端放置有重力块11。所述上层储弹仓10的储弹道Ⅱ上的最后一发灭弧气丸与重力块11之间还设有一推动板Ⅱ12。

所述的重力球8与换位底座6之间还设有一推动板Ⅰ7。所述的灭弧气丸2的颈部设有与悬挂轨道5相匹配的凹槽。

所述的装置主体1设有承重杆，所述的承重杆的一端延伸至装置主体1内部，并且在承重杆末端设有库伦盘。

Claims (6)

1. 一种大容量电弧截断装置，包括装置主体（1）和灭弧气丸（2）；在装置主体（1）的底部设有气丸触发位（4）；在气丸触发位（4）的顶部和侧面分别设有触发电极（3），并且触发电极（3）分别与采集雷电脉冲电信号的感应线圈相连接；其特征在于：所述的装置主体（1）主要由上层储弹仓（10）和下层储弹仓（9）构成；所述的下层储弹仓（9）内部设有用于排放灭弧气丸（2）并且呈斜向下螺旋状的储弹道Ⅰ（13）；所述储弹道Ⅰ（13）的上端放置有重力球（8），所述储弹道Ⅰ（13）的下端延伸至气丸触发位（4），并且在接近气丸触发位（4）的储弹道Ⅰ（13）的侧面设有用于悬挂托起灭弧气丸（2）的悬挂轨道（5）；所述的上层储弹仓（10）内部设有用于排放灭弧气丸（2）的储弹道Ⅱ；所述的储弹道Ⅱ的末端设有气丸出口，所述的气丸出口正对着下层储弹仓（9）的储弹道Ⅰ（13）上设置的气丸更换位（14）；在下层储弹仓（9）的储弹道Ⅰ（13）上的最后一发灭弧气丸和重力球之间放置有一个换位底座（6）；所述的换位底座（6）在重力球（8）的推动下，随灭弧气丸（2）向前移动，当换位底座（6）移动到气丸更换位（14）处，便被卡住，停止向前移动；

在大容量电弧截断装置进行工作时，处于气丸触发位（4）的灭弧气丸（2）上的电极分别与气丸触发位（4）顶部、侧面的触发电极（3）相连接，形成触发回路；在下层储弹仓（9）的储弹道Ⅰ（13）上的最后一发灭弧气丸通过气丸更换位（14），换位底座（6）进入气丸更换位（14）时，上层储弹仓（10）内的灭弧气丸（2）通过气丸出口依次进入下层储弹仓（9）的储弹道Ⅰ（13），进而向前移动至气丸触发位（4），等待触发动作、进行灭弧。

2. 根据权利要求1所述的大容量电弧截断装置，其特征在于：所述上层储弹仓（10）的储弹道Ⅱ呈斜向下螺旋状或者呈倾斜向下直线状，并且在储弹道Ⅱ的上端放置有重力块（11）。

3. 根据权利要求2所述的大容量电弧截断装置，其特征在于：所述上层储弹仓（10）的储弹道Ⅱ上的最后一发灭弧气丸与重力块（11）之间还设有一推动板Ⅱ（12）。

4. 根据权利要求1所述的大容量电弧截断装置，其特征在于：所述的重力球（8）与换位底座（6）之间还设有一推动板Ⅰ（7）。

5. 根据权利要求1所述的大容量电弧截断装置，其特征在于：所述的灭弧气丸（2）的颈部设有与悬挂轨道（5）相匹配的凹槽。

6. 根据权利要求1所述的大容量电弧截断装置，其特征在于：所述的装置主体（1）设有承重杆，所述的承重杆的一端延伸至装置主体（1）内部，并且在承重杆末端设有库伦盘。