CN104716563B - 一种自斩续流避雷器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自斩续流避雷器，利用传统避雷器的外胶套、绝缘筒、上、下电极组成一密封腔，在该腔内装有通过导线联接的主放电间隙和辅放电间隙。在主放电间隙当中，隔着一块有一通孔的绝缘隔板；在辅间隙两端，并联着一个绕在磁棒上的线圈。当雷电波到来时，高电压从避雷器引线进入，把主放电间隙和辅放电间隙同时击穿，雷电流泄入大地。由于工频续流的频率远低于雷电等值频率，所以雷电流通不过的励磁线圈工频续流却通过了，并使磁棒产生磁力拉下绝缘隔板切断主放电间隙间电弧，工频续流自己产生磁力把自身斩断。随后，在弹簧和限位板的作用下，又准确地回归到放电前的位置，为下次雷电到来做好准备。

Description

一种自斩续流避雷器

技术领域

本发明主要涉及电力领域，具体涉及电力系统自斩续流避雷器。

背景技术

近年来电力系统避雷器几乎全部采用金属氧化物阀片为其中心元件，它在限制各种雷电和操作过电压方面具有优异的保护特性。但是，金属氧化物阀片的重量占整个避雷器的的大半部分，增加了避雷器的重量，另外，金属氧化物阀片的价钱过高，给使用者带来一定的经济负担；另外，阀片在交流作用下的发热超过了其散热能力而导致的热平衡失控现象时有发生，会造成安全隐患，再者，现已有发明的无阀片避雷器,为了切断高压工频续流需要借助二次低压设备操动，操作麻烦。

发明内容

本发明针对现有技术的缺陷和不足，提出一种能够自斩续流避雷器，取消传统避雷器内全部金属氧化物阀片。

本发明采用的技术方案如下：

一种能够自斩续流避雷器，包括避雷器外胶套，所述雷器外胶套内部设有绝缘筒，所述绝缘筒内部上方和下方分别设有上电极和下电极，所述避雷器外胶套、绝缘筒、上电极、下电极组成一密封腔，其特征在于：所述密封腔内设有上导线、中导线以及下导线，所述上导线连接在上电极上，所述下导线连接在下电极上，所述上导线和中导线之间串联有一个主放电间隙，所述中导线和下导线之间串联有一个辅放电间隙；所述的主放电间隙由两片半球形状的电极组成，使得主放电间隙电场强度均匀；所述两片半球形状的电极的外侧设有碗式磁筒将其罩住，将放电电弧限制在设定范围内；所述主放电间隙的两片半球形状的电极之间还设有一块绝缘隔板，所述绝缘隔板上设有通孔，所述通孔与主放电间隙同心；所述绝缘隔板通过弹簧悬吊于上电极上，所述绝缘隔板的上边沿设置有限位板，所述限位板固定在绝缘筒壁上，限制绝缘隔板的上行高度，所述绝缘隔板下方嵌接有一铁块；所述下电极上设有绝缘支架，所述绝缘支架上端紧固一个磁棒，所述磁棒位于铁块的下方，所述磁棒上缠绕有励磁线圈，所述辅放电间隙和缠绕磁棒的励磁线圈通过导线并联。

本发明工作时，和普通避雷器一样并联于高压电网上，在正常工作状态下，主放电间隙中的空气处于绝缘状态，把系统上的高电压与地隔开，系统中的工频电流不会泄入大地。当雷电波到来时，高电压从避雷器引线进入，通过上电极、上导线、击穿主放电间隙、通过中导线、击穿辅放电间隙、通过下导线和下电极，雷电流泄入大地。由于雷电波的等值频率很高，在辅放电间隙处虽然并联着励磁线圈，但励磁线圈对雷电流会产生极大的感抗，它对雷电流而言近似开路，所以雷电只有击穿辅放电间隙而入地。当雷电释放完后，电网上的工频电流沿着雷电击穿的通道持续与大地构成通路（常称之为工频续流）。但是，此时的电流频率仅为50HZ，励磁线圈上的感抗与雷电流通过时的数值要减小许多倍，再加上辅放电间隙上有一定的弧阻，所以此时的电流就会通过（或分流通过）励磁线圈，使磁棒产生磁力吸合铁块，绝缘隔板下移，让板中通孔与主放电间隙错位，既绝缘隔板切断主放电间隙的电气通路，工频续流终断，成功地完成了既释放了雷电流又切断了工频续流任务，续流自斩瞬间各部件所在位置如图2所示。当工频续流也被切断后，励磁线圈失电，磁棒失磁，绝缘隔板在弹簧的收缩作用下，和限位板的限制作用下，使得绝缘隔板准确地恢复到放电前的位置，绝缘隔板中的通孔又回归到与主放电间隙同心的位置，主放电间隙中间又以空气为绝缘介质，既又回到了如图1所示状态，一切都做好了迎战下一次雷电到来的准备。

本发明的有益效果在于：

1、由于巧妙地运用了雷电波等值频率与工频的悬殊差异，所以在雷电波过后的工频续流自身产生的磁力作用下斩断工频续流，无需任何二次设备操控。

2、它与阀型避雷器相比，由于取消了内全部金属氧化物阀片它，所以重量比所用阀片重量减轻好几倍，液消除了避雷器内部热平衡失控现象发生，它的成本比所用阀片降低好几倍；所用阀片有老化机理，而本发明中的所有元件都几乎不会老化。

本发明的应用范围：

1、该避雷器适用于35kV及以下的中性点不接地电力系统；

2、本发明在消除雷电时会出现截波，它宜不做电机保护，适合线路防雷。

附图说明

图1为本发明在电力系统正常运行时的结构示意图。

图2为本发明在续流自斩瞬间的结构示意图。

图3为本发明绝缘板的结构示意图。

具体实施方式

一种能够自斩续流避雷器，包括避雷器外胶套，所述雷器外胶套内部设有绝缘筒，所述绝缘筒内部上方和下方分别设有上电极11和下电极16，所述避雷器外胶套、绝缘筒、上电极11、下电极16组成一密封腔，其特征在于：所述密封腔内设有上导线12、中导线7以及下导线2，所述上导线12连接在上电极11上，所述下导线2连接在下电极16上，所述上导线12和中导线7之间串联有一个主放电间隙1，所述中导线7和下导线2之间串联有一个辅放电间隙4；所述的主放电间隙1由两片半球形状的电极13组成，使得主放电间隙1电场强度均匀；所述两片半球形状的电极13的外侧设有碗式磁筒8将其罩住，将放电电弧限制在设定范围内；所述主放电间隙1的两片半球形状的电极13之间还设有一块绝缘隔板6，所述绝缘隔板6上设有通孔，所述通孔与主放电间隙1同心；所述绝缘隔板6通过弹簧10悬吊于上电极11上，所述绝缘隔板6的上沿边设置有限位板9，所述限位板9固定在绝缘筒壁上，限制绝缘隔板6的上行高度，所述绝缘隔板6下方嵌接有一铁块5；所述下电极16上设有绝缘支架15，所述绝缘支架15上端紧固有磁棒3，所述磁棒位于铁块5的下方，所述磁棒3上缠绕有励磁线圈14，所述辅放电间隙4和缠绕励磁线圈14的磁棒3通过导线并联。

本发明工作时，和普通避雷器一样并联于高压电网上，在正常工作状态下如图1所示，主放电间隙1中的空气处于绝缘状态，把系统上的高电压与地隔开，系统中的工频电流不会泄入大地。当雷电波到来时，高电压从避雷器引线进入，通过上电极11、上导线12、击穿主放电间隙1、通过中导线7、击穿辅放电间隙4、通过下导线2和下电极16，雷电流泄入大地。由于雷电波的等值频率很高，在辅放电间隙4处虽然并联着励磁线圈14，但励磁线圈14对雷电流会产生极大的感抗，它对雷电流而言近似开路，所以雷电只有击穿辅放电间隙4而入地。当雷电释放完后，电网上的工频电流沿着雷电击穿的通道持续与大地构成通路（常称之为工频续流）。但是，此时的电流频率仅为50HZ，励磁线圈14上的感抗与雷电流通过时的数值要减小许多倍，再加上辅放电间隙4上有一定的弧阻，所以此时的电流就会通过（或分流通过）励磁线圈14，使磁棒3产生磁力吸合铁块5，绝缘隔板6下移，让板中通孔与主放电间隙1错位，既绝缘隔板6切断主放电间隙1的电气通路，工频续流终断，成功地完成了既释放了雷电流又切断了工频续流任务，续流自斩瞬间各部件所在位置如图2所示。当工频续流也被切断后，励磁线圈14失电，磁棒3失磁，绝缘隔板6在弹簧10的收缩作用下，和限位板9的限制作用下，使得绝缘隔板6准确地恢复到放电前的位置，绝缘隔板6中的通孔又回归到与主放电间隙1同心的位置，主放电间隙1中间又以空气为绝缘介质，既又回到了如图1所示状态，一切都做好了迎战下一次雷电到来的准备。

Claims (4)

1.一种自斩续流避雷器，包括避雷器外胶套，所述避雷器外胶套内部设有绝缘筒，所述绝缘筒内部上方和下方分别设有上电极和下电极，所述避雷器外胶套、绝缘筒、上电极、下电极组成一密封腔，其特征在于：所述密封腔内从上到下设有上导线、中导线以及下导线，所述上导线连接在上电极上，所述下导线连接在下电极上，所述上导线和中导线之间串联有一个主放电间隙，所述中导线和下导线之间串联有一个辅放电间隙；所述的主放电间隙由两片半球形状的电极组成，所述主放电间隙的两片半球形状的电极之间还设有一块绝缘隔板，所述绝缘隔板上设有通孔，所述通孔与主放电间隙同心；所述绝缘隔板通过弹簧悬吊于上电极上，所述绝缘隔板的上边沿设置有限位板，所述绝缘隔板下方嵌接有一铁块；所述下电极上设有绝缘支架，所述绝缘支架上端紧固一个磁棒，所述磁棒位于铁块的下方，所述磁棒上缠绕有励磁线圈，所述辅放电间隙和缠绕磁棒的励磁线圈通过导线并联。

2.根据权利要求1所述的自斩续流避雷器，其特征在于：所述两片半球形状的电极的外侧设有碗式磁筒将其罩住，把放电限制在设定范围内。

3.根据权利要求1所述的自斩续流避雷器，其特征在于：所述限位板固定在绝缘筒壁上，限制绝缘隔板的上行高度。

4.根据权利要求1所述的自斩续流避雷器，其特征在于：所述的上导线、中导线以及下导线是外包绝缘的导线，以限制放电路径。