CN111273078B - 一种高压输电铁塔雷击指示器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高压输电铁塔雷击指示器，它包含感应线圈、取电回路和指示机构，感应线圈与取电回路电连接，取电回路与指示机构电连接，感应线圈安装在铁塔钢架雷电入地位置；当雷电击中高压输配电铁塔造成线路绝缘子损坏时，巨大的雷击电流经过铁塔钢架(或接地线)入地，在铁塔钢架(或接地线)周围产生一个瞬变的强磁场，通过感应线圈检测到该雷电冲击电流产生的磁场，并将磁能转变成电能，给执行机构中的电磁铁供电，电磁铁工作牵引衔铁，指示牌在重力作用下滑落从而达到雷电报警指示的目的。本发明结构简单、使用方便、故障定位快；无需外接电源，执行机构可以复位后重复利用。

Description

一种高压输电铁塔雷击指示器
技术领域
本发明涉及雷击指示仪器技术领域，具体涉及一种高压输电铁塔雷击指示器。
背景技术
铁塔是架空输配电线路常用的杆塔类型，由螺栓或者角钢焊接连接起来，其有着可靠、坚固的特点，常用于大受力、大跨距线路。铁塔通常都暴露在自然环境当中，处于空旷的地带，很容易遭受雷击的影响，因而在铁塔上进行电力电缆的敷设时，要特别注意避雷设备的安装。
当高压输配电线路铁塔遭到雷击而造成线路绝缘子损坏时，需要线路维护人员尽快确定遭受雷击的杆塔位置，迅速消除线路故障。由于雷击事件的随机性、破坏性和隐蔽性，使用传统的方法，在数十公里内几十座铁塔中寻找，不仅效率低、时间长、劳动强度大，而且有的故障点难以定位，极有可能成为日后发生线路事故的严重隐患。并且在高压铁塔上很难获到检测仪器仪表工作所需要低压电源；且雷击指示器需要能重复利用，降低运维成本。
为迅速确定遭受雷击的杆塔位置，亟待高效准确低廉的高压输电线路铁塔雷电指示器。
发明内容
(一)解决的技术问题
本发明的目的在于提供一种无源、重复使用、结构简单、使用方便、故障定位快的高压输电铁塔雷击指示器。
(二)技术方案
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高压输电铁塔雷击指示器，它包含感应线圈、取电回路和指示机构，感应线圈与取电回路电连接，取电回路与指示机构电连接，其中，
所述的感应线圈安装在铁塔钢架雷电入地位置；
所述的指示机构包含底座和指示牌托杆，底座一侧固定连接有铰链支座，铰链支座通过铰链与指示牌托杆铰接，铰链支座下方设置有电磁铁，且电磁铁固定安装在底座上，且电磁铁与安装在指示牌托杆上的衔铁位于同一水平轴线上；电磁铁的上下两侧均设置有顶杆，两根顶杆的一端与底座固定，其另一端穿出指示牌托杆与指示牌的上下两端相对应；
所述的取电回路包含二极管一、蓄能电容和二极管二，二极管一的正极与感应线圈的一端电连接，二极管一的负极分别与电磁铁线圈的一端、二极管二的负极和蓄能电容的正极电连接，蓄能电容的负极、二极管二的正极和电磁铁线圈的另一端均与感应线圈的另一端电连接。
进一步地，所述的感应线圈内设置有矩形结构的导磁铁芯，当巨大的雷击电流流经铁塔入地时，在感应线圈建立一个瞬变的强磁场，据法拉第楞次定律，该瞬变磁场可以在感应线圈上产生较强的感应电动势。
进一步地，所述的底座和指示牌托杆上端通过复位弹簧连接。复位弹簧用于帮助衔铁及指示牌托杆复位。
进一步地，所述的指示牌挂设在指示牌托杆上。
进一步地，所述的雷击指示器的指示方法为：当雷电击中高压输配电铁塔造成线路绝缘子损坏时，巨大的雷击电流经过铁塔钢架(或接地线)入地，在铁塔钢架(或接地线)周围产生一个瞬变的强磁场，通过感应线圈检测到该雷电冲击电流产生的磁场，并将磁能转变成电能，给执行机构中的电磁铁供电，电磁铁工作牵引衔铁，指示牌在重力作用下滑落从而达到雷电报警指示的目的。
(三)有益效果
与现有技术相比，采用上述技术方案后，本发明有益效果为：
1、本发明结构简单、使用方便、故障定位快；
2、本发明受雷击时，电磁铁在感应电动势驱动下产生磁力，将衔铁吸回，其刀口与指示牌托杆脱离，指示牌在重力作用下自动下落，露出仪表盒外，地面人员可方便观察；
3、本发明无需外接电源，执行机构可以复位后重复利用。
附图说明
图1是本发明所提供的实施例的结构示意图；
图2是本发明所提供的实施例的取电回路的电路原理图；
附图标记说明：
1、底座；2、复位弹簧；3、指示牌托杆；4、铰链支座；5、铰链；6、指示牌；7、衔铁；8、电磁铁；9、顶杆；10、铁塔钢架；11、感应线圈；C、蓄能电容；D1、二极管一；D2、二级管二。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-图2，本发明提供的一种实施例：一种高压输电铁塔雷击指示器，它包含底座1、复位弹簧2、指示牌托杆3、铰链支座4、铰链5、指示牌6、衔铁7、电磁铁8、顶杆9、铁塔钢架10、感应线圈11、蓄能电容C、二极管一D1和二级管二D2，所述的感应线圈11安装在铁塔钢架10雷电入地位置，所述的底座1一侧固定连接有铰链支座4，铰链支座4通过铰链5与指示牌托杆3铰接，铰链支座4用来支撑指示牌托杆3，铰链5用来配合指示牌托杆3旋转，铰链支座4下方设置有电磁铁8，且电磁铁8固定安装在底座1上，且电磁铁8与安装在指示牌托杆3上的衔铁7位于同一水平轴线上；电磁铁8的上下两侧均设置有顶杆9，两根顶杆9的一端与底座1固定，其另一端穿出指示牌托杆3与指示牌6的上下两端相对应，指示牌6挂设在指示牌托杆3上，底座1和指示牌托杆3上端通过复位弹簧2连接；所述的二极管一D1的正极与感应线圈11的一端电连接，二极管一D1的负极分别与电磁铁8线圈的一端、二极管二D2的负极和蓄能电容C的正极电连接，蓄能电容C的负极、二极管二D2的正极和电磁铁8线圈的另一端均与感应线圈11的另一端电连接。在整个电路中，感应线圈11得电时也同时给蓄能电容C蓄能，并由二极管二D2续流，延长电磁铁8的动作时间，以获得较大的电磁力使指示牌6可靠翻转。二极管一D1为方向识别用，可判断正雷电还是负雷电。
本发明的原理为：
感应线圈11内设置有导磁铁芯，约为1500～2000匝，为一个25×25cm的矩形结构。当巨大的雷击电流流经铁塔钢架10入地时，在感应线圈11建立一个瞬变的强磁场，据法拉第楞次定律，该瞬变磁场可以在感应线圈11上产生较强的感应电动势。
平时，指示牌6的指示牌托杆3在衔铁7刀口的制约下悬空于仪表盒内，地面人员不易观察到。当受雷击时，电磁铁8在感应电动势驱动下产生磁力，将衔铁7吸回，衔铁7在电磁铁8的作用下向电磁铁8的方向运动，指示牌6在顶杆9的作用下阻止其向电磁铁8的方向运动，最终指示牌6在重力作用下从指示牌托杆3上自动下落，露出仪表盒外，地面人员可方便观察，达到指示目的。复位时需人工将指示牌6推回仪表盒内，并接受衔铁7新的制约，复位弹簧2用于帮助衔铁7及指示牌托杆3复位。
感应线圈11得到的雷击电压虽然较高，但由于时间太短，(50～1000微秒)，其能量非常有限，为此需增加感应线圈11的匝数、增加铁芯截面，一旦感应线圈11得电，其感应电动势立即驱动由指示牌6、衔铁7、电磁铁8等组成的指示机构动作，同时给蓄能电容C蓄能，并由二极管二D2续流，延长机构动作时间，以获得较大的电磁力使指示牌6可靠翻转，二极管一D1为方向识别用，可判断正雷电还是负雷电。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (2)

1.一种高压输电铁塔雷击指示器，它包含感应线圈、取电回路和指示机构，感应线圈与取电回路电连接，取电回路与指示机构电连接，其特征在于，
所述的感应线圈安装在铁塔钢架雷电入地位置；
所述的指示机构包含底座和指示牌托杆，底座一侧固定连接有铰链支座，铰链支座通过铰链与指示牌托杆铰接，铰链支座下方设置有电磁铁，且电磁铁固定安装在底座上，且电磁铁与安装在指示牌托杆上的衔铁位于同一水平轴线上；电磁铁的上下两侧均设置有顶杆，两根顶杆的一端与底座固定，其另一端穿出指示牌托杆与指示牌的上下两端相对应；
所述的取电回路包含二极管一、蓄能电容和二极管二，二极管一的正极与感应线圈的一端电连接，二极管一的负极分别与电磁铁线圈的一端、二极管二的负极和蓄能电容的正极电连接，蓄能电容的负极、二极管二的正极和电磁铁线圈的另一端均与感应线圈的另一端电连接；
所述的感应线圈内设置有矩形结构的导磁铁芯；
所述的底座和指示牌托杆上端通过复位弹簧连接；
所述的指示牌挂设在指示牌托杆上。
2.根据权利要求1所述的一种高压输电铁塔雷击指示器，其特征在于，所述的雷击指示器的指示方法为：当雷电击中高压输配电铁塔造成线路绝缘子损坏时，巨大的雷击电流经过铁塔钢架入地，在铁塔钢架周围产生一个瞬变的强磁场，通过感应线圈检测到该雷击电流产生的磁场，并将磁能转变成电能，给执行机构中的电磁铁供电，电磁铁工作牵引衔铁，指示牌在重力作用下滑落。
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Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2068246U (zh) * 1990-02-16 1990-12-26 能源部武汉高压研究所 预蓄能交流输电线路工频短路接地故障杆塔指示器
CN2458634Y (zh) * 2000-12-25 2001-11-07 成都曾氏集团有限公司 一种可远传的超高压输电线路故障显示装置
CN201007734Y (zh) * 2007-02-14 2008-01-16 兰州银利电器设备有限责任公司 接地故障显示器
CN101800470A (zh) * 2010-02-02 2010-08-11 天津大学 实现电磁铁快速吸合和释放的主电路
JP2010183678A (ja) * 2009-02-03 2010-08-19 Chugoku Electric Power Co Inc:The 事故箇所検出システム及び事故区間特定方法
CN203133231U (zh) * 2013-03-30 2013-08-14 国家电网公司 一种太阳能型雷击闪络指示器
CN104967083A (zh) * 2015-04-06 2015-10-07 国家电网公司 一种线路避雷器安装方法
CN106443149A (zh) * 2016-12-01 2017-02-22 武汉黉门电工科技有限公司 无源电磁雷击警示与计数器
CN109406901A (zh) * 2018-11-22 2019-03-01 云南电网有限责任公司西双版纳供电局 一种电力用避雷器高压测量试验测试接线新装置及其应用

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102347171B (zh) * 2010-07-30 2014-03-26 上海良信电器股份有限公司 热磁脱扣器的故障判别指示装置
US20140176336A1 (en) * 2012-12-21 2014-06-26 eLuminon, LLC. System, method, and apparatus for remotely monitoring surge arrester conditions
CN203553895U (zh) * 2013-10-30 2014-04-16 葛剑优 一种带安全显示的接地故障断路器
CN105301326A (zh) * 2015-11-03 2016-02-03 国网辽宁省电力有限公司葫芦岛供电公司 输电网铁塔架空线雷击报警装置
CN206235655U (zh) * 2016-12-01 2017-06-09 武汉黉门电工科技有限公司 无源电磁雷击警示与计数器

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2068246U (zh) * 1990-02-16 1990-12-26 能源部武汉高压研究所 预蓄能交流输电线路工频短路接地故障杆塔指示器
CN2458634Y (zh) * 2000-12-25 2001-11-07 成都曾氏集团有限公司 一种可远传的超高压输电线路故障显示装置
CN201007734Y (zh) * 2007-02-14 2008-01-16 兰州银利电器设备有限责任公司 接地故障显示器
JP2010183678A (ja) * 2009-02-03 2010-08-19 Chugoku Electric Power Co Inc:The 事故箇所検出システム及び事故区間特定方法
CN101800470A (zh) * 2010-02-02 2010-08-11 天津大学 实现电磁铁快速吸合和释放的主电路
CN203133231U (zh) * 2013-03-30 2013-08-14 国家电网公司 一种太阳能型雷击闪络指示器
CN104967083A (zh) * 2015-04-06 2015-10-07 国家电网公司 一种线路避雷器安装方法
CN106443149A (zh) * 2016-12-01 2017-02-22 武汉黉门电工科技有限公司 无源电磁雷击警示与计数器
CN109406901A (zh) * 2018-11-22 2019-03-01 云南电网有限责任公司西双版纳供电局 一种电力用避雷器高压测量试验测试接线新装置及其应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LJZS-Ⅱ雷击闪络指示器原理及其应用;鲍啸力;《供用电》;20131231;第30卷(第4期);第68-70页 *

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