CN105092955B - 一种新型输电线路杆塔雷电指示仪、制备方法及应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型输电线路杆塔雷电指示仪、制备方法及应用，包括发热体，所述的发热体包括设有槽的绝缘模板和铺设于槽内的发热电阻丝，铺设发热电阻丝时要避免发热电阻丝间造成短接；发热电阻丝表面和绝缘模板上表面包覆导热胶层，导热胶层上覆盖隔热层，隔热层设有开口，开口处安装有与导热胶层接触的温度传感器。本发明输电线路杆塔雷电指示仪结构简单、成本低廉、工艺简单、性能稳定，将其串接进输电线路杆塔塔脚与防雷接地体间，可有效记录雷电流能量大小；配合雷电流计数避雷器，能更加准确的评估杆塔所遭受的雷击情况。
Description
技术领域
本发明属于电力防雷接地技术领域，尤其涉及一种新型输电线路杆塔雷电指示仪、制备方法及应用。
背景技术
雷电防护分区根据地区雷暴日等级划分，可分为少雷区、多雷区、高雷区、强雷区，应符合以下要求：（1）少雷区：年平均雷暴日在20天及以下的地区；（2）多雷区：年平均雷暴日大于20天，不超过40天的地区；（3）高雷区：年平均雷暴日大于40天，不超过60天的地区；（4）强雷区：年平均雷暴日超过60天以上的地区。
此外，雷电流的幅值、能量之间差距很大，当电力系统发生雷击故障时，雷电流幅值多集中在10~200kA。根据实际采集到的雷电流波形可知，大部分的雷电流幅值都超过20kA。雷电流幅值波动很大，而往往一条输电线路跨度很长，会经过多个不同雷暴日等级的地区。这给电力系统输电线路杆塔防雷接地带来了很大挑战。
现在常用的线路避雷器部分带有雷电流计数功能，但是无法有效的对雷电流的幅值、能量做出准确记录，从而对研究雷电对电力系统输电线路的影响与线路跳闸率之间的关系带来了困难。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供了一种可有效记录雷电流能量大小的新型输电线路杆塔雷电指示仪、制备方法及应用。
为解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案：
一种新型输电线路杆塔雷电指示仪，包括：
发热体，所述的发热体包括设有槽的绝缘模板和铺设于槽内的发热电阻丝，铺设发热电阻丝时要避免发热电阻丝间造成短接；发热电阻丝表面和绝缘模板上表面包覆导热胶层，导热胶层上覆盖隔热层，隔热层设有开口，开口处安装有与导热胶层接触的温度传感器。
作为优选，绝缘模板上设有的槽为若干相平行的直槽、若干同圆心的圆环槽或螺旋状槽。
作为优选，绝缘模板为环氧树脂绝缘模板。
作为优选，发热电阻丝为镍络合金发热电阻丝，直径为1mm~4mm。
作为优选，导热胶层为导热硅胶层。
上述隔热层为片状隔热材料层，可以为锡纸、气凝胶毡、玻璃纤维布或橡塑保温棉。
作为优选，温度传感器为设有不复位指针的双金属温度计，不复位指针安装于双金属温度计表盘中，与双金属温度计指针同轴但不复位。
上述新型输电线路杆塔雷电指示仪的制备方法，包括步骤：
步骤1，绝缘模板开槽；
步骤2，发热电阻丝铺设于槽内，铺设时要避免发热电阻丝间造成短接；
步骤3，发热电阻丝表面和绝缘模板上表面涂覆导热胶，经固化获得导热胶层；
步骤4，导热胶层上覆盖隔热层；
步骤5，隔热层开口且开口处安装与导热胶层接触的温度传感器。
上述新型输电线路杆塔雷电指示仪的应用，包括：
将上述输电线路杆塔雷电指示仪中绝缘模板串接进输电线路杆塔塔脚与接地体间，使雷电流入地时流经发热电阻丝；根据温度传感器感应的温度反推流经发热电阻丝的雷电流能量。
和现有技术相比，本发明具有如下优点和有益效果：
本发明输电线路杆塔雷电指示仪结构简单、成本低廉、工艺简单、性能稳定，将其串接进输电线路杆塔塔脚与防雷接地体间，可有效记录雷电流能量大小；配合雷电流计数避雷器，能更加准确的评估杆塔所遭受的雷击情况。
附图说明
图1为绝缘模板示意图；
图2为发热电阻丝布置俯视图；
图3为导热胶涂覆俯视图；
图4为本发明雷电指示仪俯视图；
图5为本发明雷电指示仪侧视图。
其中，1-绝缘模板；2-发热电阻丝；3-导热胶层；4-隔热层；5-温度传感器；6-直槽。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的具体实施方式进行详细说明。
图1~5为本发明的一种具体实施方式。见图1，上图为绝缘模板（1）俯视图，下图为绝缘模板（1）侧视图，绝缘模板（1）上设若干相平行的直槽（6），槽深不超过5mm。绝缘模板优选为环氧树脂绝缘模板。见图2，将长0.5~2m、直径1mm~4mm的发热电阻丝（2）铺设于直槽（6）内，铺设时应保证发热电阻丝彼此间不相互接触并保持一定距离，以防止发热电阻丝间短接造成的低阻通道。
见图3，铺设完毕发热电阻丝（2）后，在其表面和绝缘模板上表面涂覆导热胶。导热胶优选为导热硅胶。导热胶固化后获得导热胶层（3），在导热胶层（3）上覆盖隔热层（4），见图4，隔热层（4）采用片状隔热材料，例如，锡纸、气凝胶毡、玻璃纤维布或橡塑保温棉等。隔热层（4）上开口以安装温度传感器（5），温度传感器（5）接触导热胶层（3）但不接触发热电阻丝（2），以获取导热胶层（3）温度。
具体实施中，温度传感器（5）采用双金属温度计。由于双金属温度计的指针会随着温度变化而复位，为便于读数，在双金属温度计表盘中安装与该指针同轴但不复位的指针，即不复位指针，该不复位指针可用来指示双金属温度计指针复位前所指示的最高温度。
本发明中绝缘模板上槽的设计并不限于相互平行的直槽，也可以为若干同圆心的圆环槽或螺旋状槽等。
使用时，将发热电阻丝串接进输电线路杆塔塔脚与接地体间，以保证雷电流经杆塔入地过程中一定会流经发热电阻丝。此时，只要有雷电流经输电线路杆塔入地，在流过发热电阻丝时，由于焦耳定律发热电阻丝必定发热，热量通过导热胶层传递到温度传感器，通过温度传感器上不复位指针所指示温度，反推流经发热电阻丝的雷电流能量。
实施例
见图5，绝缘模板（1）为环氧树脂绝缘模板，开12道相平行的直槽（6），槽长10cm、宽3mm、深0.2mm，发热电阻丝（2）为长1.2m、直径2mm的镍铬合金丝。通过图2所示的布置方式获得新型雷电指示仪，采用四极法微电阻测量该新型雷电指示仪整体电阻约0.4欧。
上述实施例所述是用以具体说明本专利，文中虽通过特定的术语进行说明，但不能以此限定本专利的保护范围，熟悉此技术领域的人士可在了解本专利的精神与原则后对其进行变更或修改而达到等效目的，而此等效变更和修改，皆应涵盖于权利要求范围所界定范畴内。
Claims (3)
1.一种新型输电线路杆塔雷电指示仪的应用，其特征是：
所述新型输电线路杆塔雷电指示仪包括发热体，所述的发热体包括设有槽的绝缘模板和铺设于槽内的发热电阻丝，铺设发热电阻丝时要避免发热电阻丝间造成短接；发热电阻丝表面和绝缘模板上表面包覆导热胶层，导热胶层上覆盖隔热层，隔热层设有开口，开口处安装有与导热胶层接触的温度传感器；
将所述的输电线路杆塔雷电指示仪中绝缘模板串接进输电线路杆塔塔脚与接地体间，使雷电流入地时流经发热电阻丝；根据温度传感器感应的温度反推流经发热电阻丝的雷电流能量；
所述的绝缘模板为环氧树脂绝缘模板；
所述的发热电阻丝为镍络合金发热电阻丝，直径为1mm～4mm；
所述的导热胶层为导热硅胶层；
所述的隔热层为片状隔热材料层；
所述的片状隔热材料层为锡纸、气凝胶毡、玻璃纤维布或橡塑保温棉。
2.如权利要求1所述的新型输电线路杆塔雷电指示仪的应用，其特征是：
绝缘模板上所设槽为若干相平行的直槽、若干同圆心的圆环槽或螺旋状槽。
3.如权利要求1所述的新型输电线路杆塔雷电指示仪的应用，其特征是：
所述的温度传感器为设有不复位指针的双金属温度计，不复位指针安装于双金属温度计表盘中，与双金属温度计指针同轴但不复位。
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