CN111063496B - 一种抗击穿防雷柱式绝缘子 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抗击穿防雷柱式绝缘子，涉及电力系统配电领域，本发明绝缘子包括芯棒，芯棒上设有接线装置、绝缘子伞、引弧棒、限位块和转动块，限位块与芯棒固定连接，转动块与芯棒转动连接；转动块上设有能沿垂直方向移动的高度调节杆；高度调节杆上开设有水平方向上的通孔，引弧棒设置在通孔内，且能沿着该通孔水平移动；芯棒下端设有与引弧棒相配合的环形电极，环形电极套能沿垂直方向移动，环形电极沿垂直方向移动距离大于或等于高度调节杆移动距离。本发明的有益效果是引弧棒不仅可以绕芯棒转动、而且可以沿水平、垂直方向进行移动，能有效调节放电间隙距离；采用内间隙结构和放电间隙结合方式，提高了绝缘子应对雷击事故的能力。

Description

一种抗击穿防雷柱式绝缘子

技术领域

本发明涉及电力系统配电设备技术领域，具体涉及一种抗击穿防雷柱式绝缘子。

背景技术

绝缘子是一种特殊的绝缘控件，它能够在架空输电线路中起到支撑导线、防止电流接地的双重作用。绝缘子用于电线杆塔与导线承接部，变电所构架与线路联结处。绝缘子常年暴露在大气中，容易遭受雷击，导致绝缘子损坏。

现有技术中的防雷支柱绝缘子，如图1所示，绝缘引弧棒的球头离安装支架距离小于放电间隙距离c，当线路杆塔附近有雷击闪络时，线路上的雷击脉冲电压先击穿最短空气间隙距离，造成高压引弧棒与金属支架放电，因间隙距离小、间隙的不均匀性等因素，很难及时灭弧，形成接地故障，提高线路跳闸率；甚至在潮湿或大暴雨天气，在间隙距离处形成回路，线路单相接地跳闸，不能正常供电，影响居民正常的生产生活。其次，由于受到线路空间走廊限制，有时在同一基杆塔上架设多回线路，特别是装有设备杆塔，杆上跨接线路众多，而现有防雷支柱绝缘子引弧棒朝向是固定的，很难保证防雷支柱绝缘子引弧棒与其他设备或线路的电气安全距离，影响线路的安全运行。最后，现有技术中的由于引弧棒与下钢脚下钢脚之间的放电间隙距离是固定不变，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。

中国专利CN109390111A公开了一种防雷支柱绝缘子，该绝缘子的引弧棒能绕芯棒进行转动，虽然能在一定程度上保证引弧棒的球头离杆上其它金属或导体的安全距离大于绝缘引弧体的放电间隙距离，但引弧棒与电极之间的放电间隙距离是固定不变；同时由于该专利的引弧棒能转动，现有技术中的绝缘保护罩并不适用于该专利。中国专利CN207611649U公开了一种“一种能调节放电间隙的防雷支柱绝缘子”，该专利虽然能够调节放电间隙，但结构较复杂，生产成本较高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服以上现有技术的缺点：提供一种抗击穿防雷柱式绝缘子。

本发明的技术解决方案如下：

一种抗击穿防雷柱式绝缘子，所述绝缘子包括芯棒，所述芯棒的上端设有接线装置，所述芯棒上连接有绝缘子伞、引弧棒，所述绝缘子上还设有限位块和转动块，所述限位块与所述芯棒固定连接，所述转动块与所述芯棒转动连接；所述转动块上设有能沿垂直方向移动的高度调节杆，通过第一紧固件将所述高度调节杆固定在所述转动块上；所述高度调节杆侧壁上开设有水平方向上的通孔，所述引弧棒贯穿设置在所述通孔内，且能沿着该通孔水平移动，通过第二紧固件将所述引弧棒固定在所述高度调节杆上；所述芯棒下端设有与所述引弧棒相配合的环形电极，所述环形电极套设在所述芯棒上，且能沿垂直方向移动，所述环形电极沿垂直方向移动的距离大于或等于所述高度调节杆沿垂直方向移动的距离。

进一步地，所述限位块的外壁上设有开口朝上的第一卡槽，所述转动块的外壁上设有匹配的第一卡块；所述第一卡槽和卡块上设有匹配的安装孔，所述安装孔内设有第三紧固件。

进一步地，所述芯棒内设有从上至下的第一密封腔、第二密封腔、第三密封腔，所述第一密封腔、第二密封腔、第三密封腔与所述芯棒同轴设置；第一密封腔为真空腔，所述第二密封腔内充有空气，所述第三密封腔内充有六氟化硫气体。

进一步地，所述绝缘子还包括套设在所述芯棒上端的绝缘保护罩，所述绝缘保护罩包括转动连接的上盖和下盖，所述上盖底端开口，所述下盖顶端开口；所述下盖由两个相同的下盖半部左右相对扣合组成；所述下盖套设在芯棒上且能绕芯棒转动；所述上盖上开设有供电线穿过的第一开口，所述下盖上开设有供所述引弧棒穿过的第二开口。

进一步地，所述上盖的外壁上设有开口朝下的第二卡槽，所述下盖的外壁上设有匹配的第二卡块，所述第二卡槽与第二卡块转动配合固定。

进一步地，所述第二卡槽和第二卡块上设有水平方向匹配的安装孔，所述安装孔内设有第四紧固件固定所述第二卡槽和所述与第二卡块。

进一步地，所述上盖下端设有上盖连接边，所述下盖的上端设有与上盖连接边配合的下盖连接边；所述芯棒外壁上设有位于绝缘子伞上方的支撑块，所述下盖的下端置于所述支撑块上。

进一步地，所述左下盖上设有左下盖连接边，所述右下盖上设有匹配的右下盖连接边，所述左下盖连接边上开设有左下盖安装孔，所述右下盖连接边上开设有匹配的右下盖安装孔，所述左下盖安装孔和右下盖安装孔内设有紧固件。

进一步地，所述第一紧固件和第二紧固件为螺钉，所述转动块、高度调节杆以及引弧棒设有匹配的螺孔。

进一步地，所述芯棒上设有位于所述绝缘子伞下方的外螺纹部，所述环形电极设有与所述外螺纹匹配的内螺纹部，所述芯棒与所述环形电极螺纹连接，所述外螺纹部的长度大于或等于所述高度调节杆调节高度。

本发明的有益效果是：

1、本发明引弧棒不仅可以绕芯棒进行转动，而且可以通过调节高度调节杆的位置实现引弧棒沿垂直方向进行移动，通过调节水平引弧棒水平段的位置实现引弧棒沿水平方向进行移动；因此，本发明通过调整引弧棒的角度与位置，保证引弧棒的球头与绝缘子上安装的其他金属或导体的安全距离大于引弧棒的放电间隙距离，保证电路的安全运行；本发明也可以调节放电间隙距离，因此可以调节至最佳放电间隙，不仅放电效果更好，而且也能避免或者减少由于外界天气变化导致的误动作或者不能发生放电动作情况发生。

2、本发明也调节环形电极在芯棒上的位置，使得引弧棒下端正对环形电极，避免或减少由于引弧棒转动或移动造成环形电极与引弧棒之间距离变化，以保证电环形电极与引弧棒之间的稳定配合。

3、本发明通过设置内间隙结构和放电间隙相结合的方式，在绝缘子遭受雷击时，引流棒与环形电极之间的放电间隙被击穿，形成短路通道，将雷电流释放至大地，避免绝缘子被击穿破坏，保护电力设备；同时，内间隙结构能进行灭弧，避免或减少雷击线路后多相短路造成的跳闸断电问题，因此本发明通过内间隙结构和放电间隙相结合的方式，提高了绝缘子应对雷击事故的能力。

4、由于本发明的引弧棒是可以进行转动和移动的，因此现有技术中的绝缘保护罩不适用于本发明；本发明通过设计新的绝缘保护罩以配合本发明的引弧棒的结构，本发明的绝缘保护罩结构简单，便于安装和拆卸，因此有效节约了安装和拆卸时间，便于引弧棒在使用过程中位置和角度进行调节。

附图说明

图1为本发明绝缘子的结构示意图；

图2为图1的剖视图；

图3为本发明限位块和转动块的配合结构示意图；

图4为本发明限位块和转动块的结构示意图；

图5为本发明上盖和下盖的配合结构示意图；

图6为本发明上盖和下盖的结构示意图；

图7为本发明芯棒的内部结构示意图；

图中标号：

100、芯棒；101、绝缘子伞；102、引弧棒；103、环形电极；104、支撑块；105、外螺纹部；106、压紧螺钉；107、接线块；108、第一密封腔；109、第二密封腔；110、第三密封腔；

200、限位块；201、转动块；202、高度调节杆；203、第一卡槽；204、第一卡块；205、第一紧固件；206、第二紧固件；207、第三紧固件；

300、绝缘保护罩；301、上盖；302、下盖；303、第一开口；304、第二开口；305、第二卡槽；306、第二卡块；307、上盖连接边；308、下盖连接边；309、第四紧固件；310、左下盖连接边；311、右下盖连接边；312、左下盖安装孔；313、右下盖安装孔。

具体实施方式

下面用具体实施例对本发明做进一步详细说明，但本发明不仅局限于以下具体实施例。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

参照附图1～3，本发明提供一种抗击穿防雷柱式绝缘子，该绝缘子包括有芯棒100，所述芯棒100的上端设有接线装置，在本实施例中，接线装置包括接线块107和压紧螺钉106，所述压紧螺钉106与接线块107配合连接，接线块107与导线连接，接线块107与导线的连接稳定性由压紧螺钉106实现；所述芯棒100上连接有绝缘子伞101、引弧棒102，绝缘子伞101设有至少三个，至少三个绝缘子伞101在芯棒100上从上至下排列设置。

所述绝缘子上还设有限位块200和转动块201，所述限位块200设置在所述芯棒100的外壁上，且与芯棒100固定连接；所述转动块201套设在所述芯棒100上且能绕芯棒100转动连接。所述转动块201上设有能沿垂直方向移动的高度调节杆202，具体地，所述转动块201上开设有垂直方向的卡孔，高度调节杆202插设在卡孔并能沿着该卡孔上下移动；通过第一紧固件205将所述高度调节杆202固定在所述转动块201上；具体地，转动块201侧壁上开设有安装孔，高度调节杆202上设有多个匹配的安装孔，通过将第一紧固件205卡入该匹配的安装孔内即可进行固定；在本实施例中，第一紧固件205为螺钉，安装孔为螺孔。

所述高度调节杆202侧壁上开设有水平方向上的通孔，所述引弧棒102贯穿设置在所述通孔内，具体地，引弧棒102包括水平段和倾斜段，水平段插设在该通孔内，且引弧棒102水平段能沿着该通孔进行水平方向移动；通过第二紧固件206将所述引弧棒102固定在所述高度调节杆202上，具体地，高度调节杆202顶端设有安装孔，引弧棒102的水平段开设有若干个匹配的安装孔，通过将第二紧固件206安装在该安装孔即可固定，在本实施例中，第二紧固件206为螺钉。

所述芯棒100下端设有与所述引弧棒102相配合的环形电极103，所述环形电极103套设在所述芯棒100上，且能沿垂直方向移动，环形电极103沿垂直方向移动的距离大于或等于高度调节杆202沿垂直方向移动的距离。具体地，可以通过螺钉将环形电极103固定在芯棒100上，也可以通过螺纹连接。在本实施例中，所述芯棒100下端上设有外螺纹部105，外螺纹部105位于所述绝缘子伞101下方，所述环形电极103设有与所述外螺纹105匹配的内螺纹部，所述芯棒100与所述环形电极103螺纹连接，从而通过转动环形电极103，即可实现环形电极103沿着外螺纹部105上下移动，外螺纹部105的长度大于或等于高度调节杆202调节高度。

本发明引弧棒102不仅可以绕芯棒100进行转动，而且可以通过调节高度调节杆202的位置实现引弧棒102沿垂直方向进行移动，通过调节水平引弧棒102水平段的位置实现引弧棒102沿水平方向进行移动；在沿垂直方向进行移动时，还可以同时调节环形电极103在芯棒上的位置，使得引弧棒102下端正对环形电极103，避免由于引弧棒102转动或移动造成环形电极103与引弧棒102之间距离变化，保证电环形电极103与引弧棒40之间的稳定配合。

实施例2

本实施例是在实施例1的基础上进行改进，具体地，所述限位块200的外壁上设有开口朝上的第一卡槽203，所述转动块201的外壁上设有匹配的第一卡块204；同时限位块200的上端设有下连接边，转动块201的下端设有匹配的上连接边，从而转动块201通过上连接边和下连接边配合可以绕限位块200进行转动，在转动的过程中，第一卡槽203和第一卡块204配合卡入，对转动块201进行定位和限位；进一步地，所述第一卡槽203和卡块204上设有匹配的安装孔，所述安装孔内设有第三紧固件207，当转动块201转动到一定位置后，通过将第三紧固件207安装在该安装孔内，即可将转动块201固定在限位块200上，转动块201停止转动，在本实施例中，第三紧固件207为螺钉。

实施例3

本实施例是在实施例2的基础上进行改进，具体地，所述芯棒100内设有从上至下的第一密封腔108、第二密封腔109、第三密封腔110，所述第一密封腔108、第二密封腔109、第三密封腔110与所述芯棒100同轴设置；第一密封腔108为真空腔，所述第二密封腔109内充有空气，所述第三密封腔110内充有六氟化硫气体。通过在芯棒100内设置密封腔实现内间隙结构，真空间隙和六氟化硫气体间隙具有极强的灭弧能力，能够快速有效地熄灭电弧、防止电弧重燃；空气间隙有效地增加了间隙段的长度，减小了间隙段的电场强度，平衡了绝缘子的电场分布，提高了绝缘子应对雷击事故。

本发明通过设置内间隙结构和放电间隙相结合的方式，在绝缘子遭受雷击时，引流棒与环形电极之间的放电间隙被击穿，形成短路通道，将雷电流释放至大地，避免绝缘子被击穿破坏，保护电力设备；同时，内间隙结构能进行灭弧，避免或减少雷击线路后多相短路造成的跳闸断电问题，因此本发明通过内间隙结构和放电间隙相结合的方式，提高了绝缘子的应对雷击事故的能力。

实施例4

本实施例是在实施例2的基础上进行改进，具体地，所述绝缘子还包括套设在所述芯棒100上端的绝缘保护罩300，所述绝缘保护罩300包括转动连接的上盖301和下盖302，具体地，所述上盖301下端设有上盖连接边307，所述下盖302的上端设有与上盖连接边配合的下盖连接边308，通过上盖连接边307和下盖302与下盖连接边308的配合，上盖301和下盖302之间进行转动。所述上盖301底端开口，所述下盖302顶端开口；所述下盖302由两个相同的下盖半部左右相对扣合组成；所述下盖302套设在芯棒100上，具体地所述芯棒100外壁上设有位于绝缘子伞101上方的支撑块104，所述下盖302的下端置于所述支撑块104上，并能绕芯棒100转动；所述上盖301上开设有供电线穿过的第一开口303，所述下盖302上开设有供所述引弧棒102穿过的第二开口304。从而通过该绝缘保护罩300可以对芯棒100上端的接线装置、限位块200、转动块201、高度调节杆202进行绝缘保护。

所述上盖301的外壁上设有开口朝下的第二卡槽305，所述下盖302的外壁上设有匹配的第二卡块306，所述第二卡槽305与第二卡块306转动配合固定，即实现上盖301和下盖302配合固定。所述第二卡槽305和第二卡块306上设有水平方向匹配的安装孔，所述安装孔内设有第四紧固件309固定所述第二卡槽305和所述与第二卡块306，通过第四紧固件309进一步将上盖301和下盖302进行固定。在本实施例中，第四紧固件309为螺钉，安装孔为螺孔。

所述左下盖上设有左下盖连接边310，所述右下盖上设有匹配的右下盖连接边311，通过左下盖连接边310和右下盖连接边311进行配合实现左下盖和右下盖的扣合连接；进一步，所述左下盖连接边310上开设有左下盖安装孔312，所述右下盖连接边311上开设有匹配的右下盖安装孔313，所述左下盖安装孔312和右下盖安装孔313内设有紧固件，通过将紧固件安装在右下盖安装孔313、左下盖安装孔312内即可将左下盖和右下盖固定。

在本实施例中，上盖为圆柱形；下盖的上端为圆柱形，下端为圆锥形。

本发明的绝缘保护罩安装过程如下：先将左下盖和右下盖对扣安装在绝缘子上端，其中引弧棒102安装在第二开口304内，通过螺钉等紧固件将左下盖和右下盖进行固定，组成下盖302，下盖302的下端放置在支撑块104上；再将上盖301套设在下盖302上端，其中电线安装在第一开口303内，上盖连接边307和下盖连接边308配合连接，第二卡块306转动卡入第二卡槽305内，实现上盖301和下盖302配合连接，将紧固件309安装在第二卡块306和第二卡槽305配合的安装孔内，即可实现上盖301和下盖302固定连接。当需要调节引弧棒102时，将紧固件309取下，转动上盖301，使第二卡块306与第二卡槽305不再配合，即可将上盖301取下，再将右下盖取下，即可对引弧棒角度、位置等进行调节，调节完成后，按上述方式再次进行安装即可。

以上仅是本发明的特征实施范例，对本发明保护范围不构成任何限制。凡采用同等交换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种抗击穿防雷柱式绝缘子，所述绝缘子包括芯棒(100)，所述芯棒(100)的上端设有接线装置，所述芯棒(100)上连接有绝缘子伞(101)、引弧棒(102)，其特征在于：所述绝缘子上还设有限位块(200)和转动块(201)，所述限位块(200)与所述芯棒(100)固定连接，所述转动块(201)与所述芯棒(100)转动连接；所述转动块(201)上设有能沿垂直方向移动的高度调节杆(202)，通过第一紧固件(205)将所述高度调节杆(202)固定在所述转动块(201)上；所述高度调节杆(202)侧壁上开设有水平方向上的通孔，所述引弧棒(102)贯穿设置在所述通孔内，且能沿着该通孔水平移动，通过第二紧固件(206)将所述引弧棒(102)固定在所述高度调节杆(202)上；所述芯棒(100)下端设有与所述引弧棒(102)相配合的环形电极(103)，所述环形电极(103)套设在所述芯棒(100)上，且能沿垂直方向移动，所述环形电极(103)沿垂直方向移动的距离大于或等于所述高度调节杆(202)沿垂直方向移动的距离。

2.根据权利要求1所述的一种抗击穿防雷柱式绝缘子，其特征在于：所述限位块(200)的外壁上设有开口朝上的第一卡槽(203)，所述转动块(201)的外壁上设有匹配的第一卡块(204)；所述第一卡槽(203)和卡块(204)上设有匹配的安装孔，所述安装孔内设有第三紧固件(207)。

3.根据权利要求2所述的一种抗击穿防雷柱式绝缘子，其特征在于：所述芯棒(100)内设有从上至下的第一密封腔(108)、第二密封腔(109)、第三密封腔(110)，所述第一密封腔(108)、第二密封腔(109)、第三密封腔(110)与所述芯棒(100)同轴设置；第一密封腔(108)为真空腔，所述第二密封腔(109)内充有空气，所述第三密封腔(110)内充有六氟化硫气体。

4.根据权利要求2所述的一种抗击穿防雷柱式绝缘子，其特征在于：所述绝缘子还包括套设在所述芯棒(100)上端的绝缘保护罩(300)，所述绝缘保护罩(300)包括转动连接的上盖(301)和下盖(302)，所述上盖(301)底端开口，所述下盖(302)顶端开口；所述下盖(302)由两个相同的下盖半部左右相对扣合组成；所述下盖(302)套设在芯棒(100)上且能绕芯棒(100)转动；所述上盖(301)上开设有供电线穿过的第一开口(303)，所述下盖(302)上开设有供所述引弧棒(102)穿过的第二开口(304)。

5.根据权利要求4所述的一种抗击穿防雷柱式绝缘子，其特征在于：所述上盖(301)的外壁上设有开口朝下的第二卡槽(305)，所述下盖(302)的外壁上设有匹配的第二卡块(306)，所述第二卡槽(305)与第二卡块(306)转动配合固定。

6.根据权利要求5所述的一种抗击穿防雷柱式绝缘子，其特征在于：所述第二卡槽(305)和第二卡块(306)上设有水平方向匹配的安装孔，所述安装孔内设有第四紧固件(309)固定所述第二卡槽(305)和所述与第二卡块(306)。

7.根据权利要求6所述的一种抗击穿防雷柱式绝缘子，其特征在于：所述上盖(301)下端设有上盖连接边(307)，所述下盖(302)的上端设有与上盖连接边配合的下盖连接边(308)；所述芯棒(100)外壁上设有位于绝缘子伞(101)上方的支撑块(104)，所述下盖(302)的下端置于所述支撑块(104)上。

8.根据权利要求7所述的一种抗击穿防雷柱式绝缘子，其特征在于：所述下盖(302)的左下盖半部上设有左下盖连接边(310)，所述下盖(302)的右下盖半部上设有匹配的右下盖连接边(311)，所述左下盖连接边(310)上开设有左下盖安装孔(312)，所述右下盖连接边(311)上开设有匹配的右下盖安装孔(313)，所述左下盖安装孔(312)和右下盖安装孔(313)内设有紧固件。

9.根据权利要求8所述的一种抗击穿防雷柱式绝缘子，其特征在于：所述第一紧固件(205)和第二紧固件(206)为螺钉，所述转动块(201)、高度调节杆(202)以及引弧棒(102)设有匹配的螺孔。

10.根据权利要求1所述的一种抗击穿防雷柱式绝缘子，其特征在于：所述芯棒(100)上设有位于所述绝缘子伞(101)下方的外螺纹部(105)，所述环形电极(103)设有与所述外螺纹(105)匹配的内螺纹部，所述芯棒(100)与所述环形电极(103)螺纹连接，所述外螺纹部(105)的长度大于或等于所述高度调节杆(202)调节高度。

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