CN107564628A - 一种利用弹性导电线圈增大放电间隙的防雷支柱绝缘子 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用弹性导电线圈调节放电间隙的防雷支柱绝缘子，包括绝缘子、上放电件和下放电件；绝缘子内部设有密封腔；上放电件设有位于密封腔上部的上放电端；下放电件包括设有下放电端的下放电棒、绝缘滑管、滑动设置在绝缘滑管中的芯棒、用于绝缘连接下放电棒和芯棒的绝缘连接件、套设在绝缘滑管上的用于产生电磁力的弹性导电线圈、导电安装基座和导电安装支柱；弹性导电线圈的上端和下放电棒固定相连，弹性导电线圈的下端固定设置在导电安装基座上；上放电件的上放电端和下放电棒的下放电端留有放电间隙。弹性导电线圈一方面产生电磁力带动芯棒和下放电件下移，瞬时增大放电间隙；另一方面为下放电件提供复位弹力，使其在下移后能恢复至初始位置。

Description

一种利用弹性导电线圈增大放电间隙的防雷支柱绝缘子

技术领域

本发明属于电力架空绝缘线路雷击防护技术领域，具体涉及一种利用弹性导电线圈增大放电间隙的防雷支柱绝缘子。

背景技术

架空线遭雷击后会产生工频续流，所谓工频续流，就是架空线遭到雷击后，架空线与金属横担之间就产生雷电弧，此雷电弧生存时间很短，但它形成了架空线与横担之间的导电通道，使架空线的电源发生对地（横担）短路，此短路电流称为工频续流（是继雷电流之后的工频电流），对工频续流而言，横担或电杆接地电阻越大，工频续流越小，越容易断流。

架空绝缘线和架空裸线相比，更容易发生断线事故。当雷云出现在架空裸线上空时，感应电荷在裸导线上的分布是均匀的，正负电荷的中和不是集中在一点，因此裸导线很少发生断线。但当雷云飘到架空绝缘导线上方时，感应电荷集中在架空绝缘导线的表面，即绝缘表面，由于绝缘层电阻大，电荷不易流动，当绝缘层上的电荷集聚到一定电量时，在雷云的作用下，正负电荷间的放电，导致绝缘层击穿，击穿点通常在金属横担附近，因为相对而言，此位置的感应电荷多，例如混凝土电杆、横担都会产生感应电荷，正负电荷中和时产生的热量把架空绝缘导向的绝缘层击穿。当架空绝缘导线击穿点与金属横担之间产生雷电弧后，就形成短路通道，于是架空导线的交流电源成为续流源，持续拉弧，使架空绝缘导线断裂。

专利文献CN201000796Y公开了一种防雷支柱绝缘子，主要由绝缘护罩、夹线铝合金金具、复合绝缘子、引弧棒和下钢脚等组成。其主要特点：（1）雷击发生时，引弧棒和下钢脚之间引起伞络放电，形成短路通道，接续的工频电弧移动到引弧棒和下钢脚之间燃烧，以保护导线免于烧伤。因引弧棒绕开伞裙并调节至最佳放电间隙，放电效果更好，并防止烧坏绝缘子伞裙。

但是该种防雷支柱绝缘子仍存在以下不足之处：引弧棒和下钢脚的放电点外露，容易累积污垢，影响放电动作。另外，该种引弧棒和下钢脚之间的放电间隙固定不变，但是外界天气却是频繁变化的，易导致误动作或者不能发生放电动作。

发明内容

本发明提供一种利用弹性导电线圈增大放电间隙的防雷支柱绝缘子。

实现本发明目的的技术方案是：一种利用弹性导电线圈调节放电间隙的防雷支柱绝缘子，包括绝缘子、上放电件和下放电件；绝缘子内部设有密封腔；上放电件设有位于密封腔上部的上放电端；下放电件包括设有下放电端的下放电棒、绝缘滑管、滑动设置在绝缘滑管中的芯棒、用于绝缘连接下放电棒和芯棒的绝缘连接件、套设在绝缘滑管上的用于产生电磁力的弹性导电线圈、导电安装基座和导电安装支柱；弹性导电线圈的上端和下放电棒固定相连，弹性导电线圈的下端固定设置在导电安装基座上；上放电件的上放电端和下放电棒的下放电端留有放电间隙。

上述方案中，进一步的优选是：弹性导电线圈成螺旋状，弹性导电线圈套设在绝缘滑管上。

上述方案中，进一步的优选是：密封腔是真空腔，或者充有空气、惰性气体或六氟化硫气体。

本发明具有以下优点：（1）弹性导电线圈一方面产生电磁力，用于带动芯棒和下放电件下移，在雷击放电时瞬时增大放电间隙，从而防止产生工频续流；另一方面为下放电件提供复位弹力，使其在下移后能恢复至初始位置，保证下次雷击放电的正常进行；这种结构有助于减少部件，简化结构。（2）在绝缘子本体内部设置密封腔，从而把上放电件和下放电件的两个放电端内置于一个封闭的环境中，从而保证上放电件的上放电端和下放电件的下放电端的清洁，同时由于密封腔的内部环境较为稳定，不易受到外界环境的干扰，从而保证了放电保护动作的可靠性。（3）本实施例中，上放电件和下放电件沿同一直线设置，与传统的间隙保护装置中采用倾斜的引弧棒相比，在横向方向上，减少了占用空间。

附图说明

图1是本发明的一种半剖结构示意图。

附图所示标记为：包括绝缘子1，陶瓷壳体11，上金属密封件12，下金属密封件13，伞裙14，上放电件2，上放电端21，上放电球211，接电端22，上增强环形凸台23，

下放电件3，下放电棒31，放电端311，连接端312，绝缘滑管32，绝缘堵头321，弹性导电线圈33，导电安装基座34，上安装孔341，下安装孔342，导电安装支柱35，安装螺母组件351，芯棒36，绝缘连接件37，上螺柱371，下螺柱372，密封腔4，夹线机构6，上夹块61，下夹块62，螺栓组件63，上夹线槽611，下夹线槽621，夹线孔64，穿刺65，安装孔66，螺杆631，压紧螺母632，对顶螺母633。

具体实施方式

（实施例1、防雷支柱绝缘子）

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

图1显示了本发明的一种具体实施方式。本发明提供一种防雷支柱绝缘子，如图1所示，包括绝缘子1、上放电件2和下放电件3。

本实施例中，绝缘子上方设有夹线机构6；该夹线机构包括上夹块61、下夹块62和用于连接固定上夹块和下夹块的两组螺栓组件63；上夹块设有上夹线槽611，下夹块设有下夹线槽621，上夹线槽和下夹线槽组合形成一个用于夹紧架空绝缘线缆的夹线孔64；为了便于从架空绝缘线缆接电，上夹线槽中还设有用于刺穿架空绝缘线缆外皮的穿刺65；在具体实践中，下夹线槽中也可设置穿刺。下夹块的底端中部设有一个安装孔66，上放电件的接电端固定设置在该安装孔中，该接电端和安装孔的固定方式可以选择螺接固定或焊接固定。

各组螺栓组件包括一个螺杆631、一个压紧螺母632和一个对顶螺母633。使用时，用夹线孔夹住架空绝缘线缆，拧转压紧螺母，即可使得上夹块的穿刺穿透架空绝缘线缆的绝缘外皮，从而使得夹线机构和架空绝缘线缆形成可靠的电连接；压紧螺母拧固好后，再把对顶螺母拧紧在相应的压紧螺母上，可以防止压紧螺母松动。

本实施例中的绝缘子包括陶瓷壳体11、用于密封陶瓷壳体上端开口的上金属密封件12和用于密封陶瓷壳体下端开口的下金属密封件13；上金属密封件、下金属密封件和陶瓷壳体采用钎焊方式固定连接。

陶瓷壳体11的外壁上套设有硅橡胶制成的防爬电保护套15，伞裙14设置在防爬电保护套的外周壁上，且伞裙14和防爬电保护套一体成型制成。伞裙的存在增强了防爬电性能。采用陶瓷壳体和硅橡胶制成复合结构，可以提升整体综合性能。

绝缘子内部设有密封腔4；上放电件设有位于密封腔上部的上放电端21和向上伸出密封腔的接电端22；下放电件3包括下放电棒31、绝缘滑管32、弹性导电线圈33、导电安装基座34、导电安装支柱35、芯棒36以及用于绝缘连接下放电棒和芯棒的绝缘连接件37；本实施例中，下放电棒31设有位于密封腔下部的下放电端311和用于与绝缘连接件相连的连接端312，上放电件的上放电端和下放电件的下放电端留有放电间隙。

下放电棒位于芯棒的正上方，下放电棒和芯棒同心设置，绝缘连接件把下放电棒和芯棒固定连接成一个整体。本实施例中，下放电棒底端也即其连接端的中心处设有一个螺孔，芯棒顶端的中心处也设有一个螺孔；绝缘连接件的主体成柱状，绝缘连接件的顶端设有向上突出的上螺柱371，该上螺柱和下放电棒的螺孔适配；绝缘连接件的底端设有向下突出的下螺柱372，该下螺柱和芯棒的螺孔适配；绝缘连接件通过螺接方式固定连接下放电棒和芯棒。

下放电棒、绝缘连接件和芯棒作为一个整体，在外力作用下，在绝缘滑管中往复滑动。

上放电件的上放电端的底端设有上放电球211，球状的放电面会使得电场分布较为均匀。

绝缘滑管的底端设有绝缘堵头321，绝缘堵头封堵住绝缘滑管底端的开口。

导电安装基座焊接固定在下金属密封件上；导电安装基座顶端的中心处设有上安装孔341，绝缘滑管的下端固定设置在该上安装孔中；导电安装基座底端的中心处设有下安装孔342，导电安装支柱的顶端固定设置在该下安装孔中；本实施例中，上安装孔和下安装孔都是内螺孔，绝缘滑管的外周壁上以及导电安装支柱的外周壁上均设有外螺纹，绝缘滑管通过螺接方式固定设置在导电安装基座的上安装孔中，导电安装支柱通过螺接方式固定设置在导电安装基座的下安装孔中。导电安装支柱上设有安装螺母组件351，导电安装支柱安装固定设置在外接横担上。

弹性导电线圈套设在绝缘滑管上，弹性导电线圈成螺旋状；弹性导电线圈顶端和下放电棒电连接，弹性导电线圈的底端和导电安装基座电连接。本实施例中，弹性导电线圈的顶端通过焊接方式固定设置在下放电棒的外壁上，弹性导电线圈的底端通过焊接方式固定设置在导电安装基座的外壁上。自由状态下，下放电棒的底端和绝缘堵头之间留有间隙。

上放电件的中端还设有上增强环形凸台23，该上增强环形凸台和上金属密封件焊接相连。

本实施例中，上放电件和下放电棒处于同一直线上。

本实施例中，密封腔可以是真空腔，也可以充有空气、惰性气体或六氟化硫气体，优选采用真空腔或者内充六氟化硫气体，这两者相对于内充空气而言，可以缩减放电间隙所需尺寸，从而减小整体体积。

本实施例具有以下优点：（1）在绝缘子本体内部设置密封腔，从而把上放电件和下放电件的两个放电端内置于一个封闭的环境中，从而保证上放电件的上放电端和下放电件的下放电端的清洁，同时由于密封腔的内部环境较为稳定，不易受到外界环境的干扰，从而保证了放电保护动作的可靠性。（2）本实施例中，上放电件和下放电件沿同一直线设置，与传统的间隙保护装置中采用倾斜的引弧棒相比，在横向方向上，减少了占用空间。（3）本实施例在使用时，当附近的线路遭受雷击时，上放电件和下放电棒之间放电，雷击电流依次经过下放电棒、弹性导电线圈、导电安装基座、导电安装支柱传导至横担上；当弹性导电线圈通过该雷击电流时，通过预设弹性导电线圈的螺旋方向，可使得芯棒受力向下移动，进而带动绝缘连接件和下放电棒克服弹性导电线圈的弹力向下移动，从而使得上放电件和下放电棒之间的保护间隙增大，从而有利于截断工频续流，提升雷击防护性能。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而这些属于本发明的实质精神所引伸出的显而易见的变化或变动仍属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种利用弹性导电线圈增大放电间隙的防雷支柱绝缘子，包括绝缘子、上放电件和下放电件；其特征在于：绝缘子内部设有密封腔；

上放电件设有位于密封腔上部的上放电端；

下放电件包括设有下放电端的下放电棒、绝缘滑管、滑动设置在绝缘滑管中的芯棒、用于绝缘连接下放电棒和芯棒的绝缘连接件、套设在绝缘滑管上的用于产生电磁力的弹性导电线圈、导电安装基座和导电安装支柱；

弹性导电线圈的上端和下放电棒固定相连，弹性导电线圈的下端固定设置在导电安装基座上；

上放电件的上放电端和下放电棒的下放电端留有放电间隙。

2.根据权利要求1所述的利用弹性导电线圈增大放电间隙的防雷支柱绝缘子，其特征在于：弹性导电线圈成螺旋状，弹性导电线圈套设在绝缘滑管上。

3.根据权利要求2所述的利用弹性导电线圈增大放电间隙的防雷支柱绝缘子，其特征在于：密封腔是真空腔，或者充有空气、惰性气体或六氟化硫气体。