CN104716562B - 一种截弧式避雷器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种截弧式避雷器，包括避雷器主体和灭弧气丸；在避雷器主体的底部设有气丸触发位；所述避雷器主体的内部空间通过隔板分为左、右两侧存储室，每一侧存储室内均设有用于横向排放灭弧气丸的竖直轨道，并且在竖直轨道的底部分别设有呈斜坡状的预备轨道Ⅰ和预备轨道Ⅱ；所述的预备轨道Ⅰ和预备轨道Ⅱ分别延伸至气丸触发位，并且在预备轨道Ⅰ和预备轨道Ⅱ交叉处设有可活动推拉板；所述的气丸触发位的两侧分别设有触发电极Ⅰ；所述的触发电极Ⅰ与用于采集电信号的感应线圈相连接。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

一种截弧式避雷器

技术领域

本发明涉及一种防雷灭弧保护装置，具体涉及了一种截弧式避雷器。

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、气丸在自身重力作用下即可自动下滑前进的截弧式避雷器。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种截弧式避雷器，包括避雷器主体和灭弧气丸；在避雷器主体的底部设有气丸触发位；其中，所述避雷器主体的内部空间通过隔板分为左、右两侧存储室，每一侧存储室内均设有用于横向排放灭弧气丸的竖直轨道，并且在竖直轨道的底部分别设有呈斜坡状的预备轨道Ⅰ和预备轨道Ⅱ；所述的预备轨道Ⅰ和预备轨道Ⅱ分别延伸至气丸触发位，并且在预备轨道Ⅰ和预备轨道Ⅱ交叉处设有可活动推拉板；所述的气丸触发位的两侧分别设有触发电极Ⅰ；所述的触发电极Ⅰ与用于采集雷电脉冲电信号的感应线圈相连接。

在本发明中，将避雷器主体的内部空间分成了两个存储室，而且在存储室内设置了竖直式轨道，再将灭弧气丸横向排放到竖直式轨道上，这样可以极大增加了灭弧气丸在存储室内的存储量，在竖直式轨道底部设置倾斜的预备轨道Ⅰ、预备轨道Ⅱ，便于灭弧气丸下滑至触发位，并且在它们的交叉汇集处设置了可活动推拉板，保证两侧的灭弧气丸进入触发位时有先后顺序，不会出现两侧气丸相互卡位现象；而触发电极Ⅰ分别设置在触发位的两侧，优化了以前的结构（一个触发电极在触发位的顶部，另一个在侧面），这样更加方便灭弧气丸进入触发位，而且能够使灭弧气丸与触发电极Ⅰ形成更为可靠接触连接。

作为本发明的进一步说明，以上所述的灭弧气丸设有外壳；所述的外壳设有两个对称设计并呈倒V形的缺口，在缺口的顶部设有触发电极Ⅱ；当灭弧气丸处于气丸触发位时，灭弧气丸的触发电极Ⅱ与气丸触发位的触发电极Ⅰ进行可靠接触，即，所述的灭弧气丸从预备轨道Ⅰ或预备轨道Ⅱ进入气丸触发位时，灭弧气丸的外壳上的缺口被触发电极Ⅰ托住，在灭弧气丸自身重力作用下，灭弧气丸由横向下滑转为竖向进入气丸触发位，灭弧气丸的触发电极Ⅱ与气丸触发位的触发电极Ⅰ进行可靠接触。倒V形的缺口可以让灭弧气丸在被触发电极Ⅰ托住时，自由旋转，进一步下移，直至触发电极Ⅰ托住缺口的顶部，与灭弧气丸的触发电极Ⅱ形成可靠接触连接。两个倒V形缺口的底端相连接，即留存下来的外壳部分呈V形。

作为本发明的进一步说明，以上所述的竖直轨道设有两列以上，并且同一侧存储室内的每一列竖直式轨道的底部均与相应的预备轨道Ⅰ或预备轨道Ⅱ相连通。设置多列轨道可以放置更多的灭弧气丸，充分利用避雷器主体内部的存储空间。

作为本发明的进一步说明，以上所述的可活动推拉板的上端与隔板铰接。

作为本发明的进一步说明，以上所述的避雷器主体整体呈流线型。

作为本发明的进一步说明，以上所述的避雷器主体设有承重杆，所述的承重杆的一端延伸至避雷器主体内部，并且在承重杆末端设有库伦盘。通过承重杆，避雷器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：

截弧式避雷器采用内部对称整体流线式结构，通过隔板分为左右两侧存储室，当一边的气丸用完时，另一边的气丸接着使用。气丸一发发排列在竖直轨道和斜坡状的预备轨道上，第一发气丸通过重力作用，翻转进入气丸触发位，等待触发。当雷电脉冲经过线圈时，线圈感应电流触发灭弧气丸，产生巨大的气流截断电弧，使电弧温度降低，电弧能量得不到充分补给，电弧熄灭。后面的灭弧气丸同样通过第一发灭弧气丸到达气丸触发位的方式到位，等待下一次雷击，进行触发动作。

本发明的优点：

1.结构简单，灭弧气丸的存储量多。本发明的避雷器主体内部采用对称整体流线式结构，两边均可以放置灭弧气丸；在存储室内设置竖直式轨道和倾斜的预备轨道，再将灭弧气丸横向排放，不仅在避雷器主体大小不变的情况下，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，极大地优化了避雷器主体内部的结构。

2.动作可靠，工作稳定、灭弧效果好。改进了灭弧气丸的外部结构，即在其外壳上设置倒V的缺口，而缺口的顶部设置触发电极Ⅱ，再将气丸触发位的触发电极Ⅰ设置在两侧；这样不仅使得灭弧气丸顺利下移、转向进入气丸触发位，触发电极Ⅱ与触发电极Ⅰ形成可靠接触，而且在灭弧气丸还没开始触发动作时，触发电极Ⅰ可以托住灭弧气丸，防止其掉落。

3. 在两侧存储室的预备轨道的交叉汇集处设置了可活动推拉板，保证两侧的灭弧气丸进入触发位时有先后顺序，不会出现两侧气丸相互卡位现象。

附图说明

图1是本发明一实施例的结构示意图。

图2是本发明一实施例中两侧排放灭弧气丸的示意图。

图3是本发明一实施例中灭弧气丸的示意图。

附图标记：1-避雷器主体，2-灭弧气丸，3-气丸触发位，4-竖直轨道，5-预备轨道Ⅰ，6-触发电极Ⅰ，7-预备轨道Ⅱ，8-可活动推拉板，9-外壳，10-触发电极Ⅱ。

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，一种截弧式避雷器，包括避雷器主体1和灭弧气丸2；在避雷器主体1的底部设有气丸触发位3；其中，所述避雷器主体1的内部空间通过隔板分为左、右两侧存储室，每一侧存储室内均设有三列用于横向排放灭弧气丸2的竖直轨道4，并且在竖直轨道4的底部分别设有呈斜坡状的预备轨道Ⅰ5和预备轨道Ⅱ7，同一侧存储室内的每一列竖直式轨道的底部均与相应的预备轨道Ⅰ5或预备轨道Ⅱ7相连通；所述的预备轨道Ⅰ5和预备轨道Ⅱ7分别延伸至气丸触发位3，并且在预备轨道Ⅰ5和预备轨道Ⅱ7交叉处设有可活动推拉板8；所述的气丸触发位3的两侧分别设有触发电极Ⅰ6；所述的触发电极Ⅰ6与用于采集雷电脉冲电信号的感应线圈相连接。

所述的灭弧气丸2设有外壳9；所述的外壳9设有两个对称设计并呈倒V形的缺口，在缺口的顶部设有触发电极Ⅱ10；当灭弧气丸2处于气丸触发位3时，灭弧气丸2的触发电极Ⅱ10与气丸触发位3的触发电极Ⅰ6进行可靠接触，即，所述的灭弧气丸2从预备轨道Ⅰ5或预备轨道Ⅱ7进入气丸触发位3时，灭弧气丸2的外壳9上的缺口被触发电极Ⅰ6托住，在灭弧气丸2自身重力作用下，灭弧气丸2由横向下滑转为竖向进入气丸触发位3，灭弧气丸2的触发电极Ⅱ10与气丸触发位3的触发电极Ⅰ6进行可靠接触。

所述的可活动推拉板8的上端与隔板铰接。

实施例2：

一种截弧式避雷器，包括避雷器主体1和灭弧气丸2；在避雷器主体1的底部设有气丸触发位3；其中，所述避雷器主体1的内部空间通过隔板分为左、右两侧存储室，每一侧存储室内均设有用于横向排放灭弧气丸2的竖直轨道4，并且在竖直轨道4的底部分别设有呈斜坡状的预备轨道Ⅰ5和预备轨道Ⅱ7；所述的预备轨道Ⅰ5和预备轨道Ⅱ7分别延伸至气丸触发位3，并且在预备轨道Ⅰ5和预备轨道Ⅱ7交叉处设有可活动推拉板8；所述的气丸触发位3的两侧分别设有触发电极Ⅰ6；所述的触发电极Ⅰ6与用于采集雷电脉冲电信号的感应线圈相连接。

所述的灭弧气丸2设有外壳9；所述的外壳9设有两个对称设计并呈倒V形的缺口，在缺口的顶部设有触发电极Ⅱ10；当灭弧气丸2处于气丸触发位3时，灭弧气丸2的触发电极Ⅱ10与气丸触发位3的触发电极Ⅰ6进行可靠接触，即，所述的灭弧气丸2从预备轨道Ⅰ5或预备轨道Ⅱ7进入气丸触发位3时，灭弧气丸2的外壳9上的缺口被触发电极Ⅰ6托住，在灭弧气丸2自身重力作用下，灭弧气丸2由横向下滑转为竖向进入气丸触发位3，灭弧气丸2的触发电极Ⅱ10与气丸触发位3的触发电极Ⅰ6进行可靠接触。

所述的可活动推拉板8的上端与隔板铰接。

实施例3：

一种截弧式避雷器，包括避雷器主体1和灭弧气丸2；在避雷器主体1的底部设有气丸触发位3；其中，所述避雷器主体1的内部空间通过隔板分为左、右两侧存储室；

左侧存储室内设有用于横向排放灭弧气丸2的竖直轨道4，并且在竖直轨道4的底部分别设有呈斜坡状的预备轨道Ⅰ5，每一列竖直式轨道的底部均与相应的预备轨道Ⅰ5相连通；所述的预备轨道Ⅰ5延伸至气丸触发位3；

右侧存储室内设有用于横向排放灭弧气丸2的竖直轨道4，并且在竖直轨道4的底部分别设有呈斜坡状的预备轨道Ⅱ7，每一列竖直式轨道的底部均与相应的预备轨道Ⅱ7相连通；所述的预备轨道Ⅱ7延伸至气丸触发位3；

所述的预备轨道Ⅰ5和预备轨道Ⅱ7交叉处设有可活动推拉板8；

所述的气丸触发位3的两侧分别设有触发电极Ⅰ6；所述的触发电极Ⅰ6与用于采集雷电脉冲电信号的感应线圈相连接。

所述的灭弧气丸2设有外壳9；所述的外壳9设有两个对称设计并呈倒V形的缺口，在缺口的顶部设有触发电极Ⅱ10；当灭弧气丸2处于气丸触发位3时，灭弧气丸2的触发电极Ⅱ10与气丸触发位3的触发电极Ⅰ6进行可靠接触，即，所述的灭弧气丸2从预备轨道Ⅰ5或预备轨道Ⅱ7进入气丸触发位3时，灭弧气丸2的外壳9上的缺口被触发电极Ⅰ6托住，在灭弧气丸2自身重力作用下，灭弧气丸2由横向下滑转为竖向进入气丸触发位3，灭弧气丸2的触发电极Ⅱ10与气丸触发位3的触发电极Ⅰ6进行可靠接触。

所述的可活动推拉板8的上端与隔板铰接。

所述的避雷器主体1整体呈流线型。所述的避雷器主体1设有承重杆，所述的承重杆的一端延伸至避雷器主体1内部，并且在承重杆末端设有库伦盘。

Claims (5)

1.一种截弧式避雷器，包括避雷器主体（1）和灭弧气丸（2）；在避雷器主体（1）的底部设有气丸触发位（3）；其特征在于：所述避雷器主体（1）的内部空间通过隔板分为左、右两侧存储室，每一侧存储室内均设有用于横向排放灭弧气丸（2）的竖直轨道（4），并且在竖直轨道（4）的底部分别设有呈斜坡状的预备轨道Ⅰ（5）和预备轨道Ⅱ（7）；所述的预备轨道Ⅰ（5）和预备轨道Ⅱ（7）分别延伸至气丸触发位（3），并且在预备轨道Ⅰ（5）和预备轨道Ⅱ（7）交叉处设有可活动推拉板（8）；所述的气丸触发位（3）的两侧分别设有触发电极Ⅰ（6）；所述的触发电极Ⅰ（6）与用于采集雷电脉冲电信号的感应线圈相连接；

所述的灭弧气丸（2）设有外壳（9）；所述的外壳（9）设有两个对称设计并呈倒V形的缺口，在缺口的顶部设有触发电极Ⅱ（10）；当灭弧气丸（2）处于气丸触发位（3）时，灭弧气丸（2）的触发电极Ⅱ（10）与气丸触发位（3）的触发电极Ⅰ（6）进行可靠接触，即，所述的灭弧气丸（2）从预备轨道Ⅰ（5）或预备轨道Ⅱ（7）进入气丸触发位（3）时，灭弧气丸（2）的外壳（9）上的缺口被触发电极Ⅰ（6）托住，在灭弧气丸（2）自身重力作用下，灭弧气丸（2）由横向下滑转为竖向进入气丸触发位（3），灭弧气丸（2）的触发电极Ⅱ（10）与气丸触发位（3）的触发电极Ⅰ（6）进行可靠接触。

2.根据权利要求1所述的截弧式避雷器，其特征在于：所述的竖直轨道（4）设有两列以上，并且同一侧存储室内的每一列竖直式轨道的底部均与相应的预备轨道Ⅰ（5）或预备轨道Ⅱ（7）相连通。

3.根据权利要求1所述的截弧式避雷器，其特征在于：所述的可活动推拉板（8）的上端与隔板铰接。

4.根据权利要求1所述的截弧式避雷器，其特征在于：所述的避雷器主体（1）整体呈流线型。

5.根据权利要求1所述的截弧式避雷器，其特征在于：所述的避雷器主体（1）设有承重杆，所述的承重杆的一端延伸至避雷器主体（1）内部，并且在承重杆末端设有库伦盘。