CN111463662A - 一种杆塔避雷系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及的一种杆塔避雷系统，它包括杆塔，其特征在于所述杆塔上安装有连接出绝缘子串连接横杆以及避雷器横担，所述绝缘子串连接横杆的外端连接有绝缘子串，绝缘子串向外连接有电缆线，所述避雷器横担的外端向下连接有多腔室灭弧避雷器，避雷器横担为中空的绝缘横担，绝缘横担设置有内部导线，内部导线的一端连接多腔室灭弧避雷器的顶部，内部导线的另一端穿过绝缘横担进行接地，所述电缆线靠近绝缘子串处设置有线夹，所述线夹上引出导线与多腔室灭弧避雷器的底部连接。一种杆塔避雷系统的多个多腔室灭弧固定间隙器的电弧喷口朝向第二固定环与第一固定环的内侧设置，因此在空间狭小的一些环境下能够实现便于安装且避雷效果好的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种杆塔避雷系统。
背景技术
随着社会经济的发展，电力系统交流架空线路覆盖面越来越广，雷电对交流架空线路的可靠性影响极大。国内外交流架空线路因雷击跳闸和绝缘子闪络等事故频频发生，造成巨大的经济损失，严重威胁架空线路的安全运行。
高压交流架空线路有效的防雷措施是装设线路避雷器，目前架空线路上使用的线路避雷器主要有线路型氧化锌避雷器和保护间隙避雷器，近年兴起的自熄弧多间隙避雷器以其较高的性价比引起了行业内的广泛关注。线路型氧化锌避雷器技术成熟，可熄灭工频续流，已在架空线路中大量使用；但在运行中因其性能易劣化而产生较高的运行维护费用。
保护间隙避雷器通流容量大、简单实用；但存在雷击时因工频续流而导致线路跳闸的弊病。自熄弧多间隙避雷器具有保护间隙避雷器通流容量大、简单实用的优点，同时可熄灭工频续流避免跳闸。由于线路绝缘子和避雷器安装方式和位置具有通用性，为保证线路的安全可行性又不大幅增加线路的安装维护难度和成本，研发具有绝缘子功能的多间隙避雷器成为一个方向。
而由于杆塔处是雷电击中的高频区域，因此对于杆塔处的避雷措施要求更加严格，对于安装空间有限的杆塔区域，特别是针对35kv架空线路杆塔部分处空间狭小的一些环境下如何能够实现便于安装且避雷效果好的一种杆塔避雷系统尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于克服上述不足，提供空间狭小的一些环境下能够实现便于安装且避雷效果好的一种杆塔避雷系统。
本发明的目的是这样实现的：
一种杆塔避雷系统，它包括杆塔，其特征在于所述杆塔上安装有连接出绝缘子串连接横杆以及避雷器横担，所述绝缘子串连接横杆的外端连接有绝缘子串，绝缘子串向外连接有电缆线，所述避雷器横担的外端向下连接有多腔室灭弧避雷器，避雷器横担为中空的绝缘横担，绝缘横担设置有内部导线，内部导线的一端连接多腔室灭弧避雷器的顶部，内部导线的另一端穿过绝缘横担进行接地，所述电缆线靠近绝缘子串处设置有线夹，所述线夹上引出导线与多腔室灭弧避雷器的底部连接。
作为一种优选，所述多腔室灭弧避雷器包括上下布置的第一固定环和第二固定环，第一固定环和第二固定环均为导体，所述第一固定环向下设置有均匀布置的三个放电接口，所述第二固定环向上连接有竖向布置的三根多腔室灭弧固定间隙器，三个放电接口和三根多腔室灭弧固定间隙器的上端位置对应，三根多腔室灭弧固定间隙器的上端靠近三个放电接口，每根多腔室灭弧固定间隙器的一侧均设置有一根竖向布置的避雷器绝缘子，每根避雷器绝缘子上端和下端分别连接第一固定环和第二固定环。
作为一种优选，所述多腔室灭弧固定间隙器包括固定底座、硅胶绝缘套、绝缘芯棒、顶部导电接头、底部导电接头以及竖向间隔布置的多个导电珠，所述固定底座的上端面设置有一个绝缘芯棒插接口以及一个底部导电接头插接口，所述绝缘芯棒插接口以及一个底部导电接头插接口内分别向上插接绝缘芯棒以及底部导电接头，接绝缘芯棒以及底部导电接头外设置有硅胶绝缘套，硅胶绝缘套整体为柱体结构，硅胶绝缘套的顶部设置连接顶部导电接头，所述硅胶绝缘套的一侧沿着高度方向设置有多个电弧喷口，电弧喷口的指向就是放电口方向，多个电弧喷口从上至下排成一列，电弧喷口的方向横向设置且朝向第一固定环和第二固定环的内侧，所述多个导电珠从上至下也排成一列，每个导电珠均靠近硅胶绝缘套的外边缘设置，且每个导电珠的高度位置恰好位于上下相邻两个电弧喷口之间的高出位置，顶部导电接头、多个导电珠以及底部导电接头在整个硅胶绝缘套内被硅胶间断隔离，所述多腔室灭弧固定间隙器的固定底座安装于第二固定环上，顶部导电接头的上端与放电接口位置对应并且两者之间留有间隙。
作为一种优选，所述的放电接口、多腔室灭弧固定间隙器以及避雷器绝缘子的数量为三个以上，多腔室灭弧固定间隙器的放电口朝向内侧且放电时电弧相互错位不会击中任何实体部件。
作为一种优选，所述的放电接口、多腔室灭弧固定间隙器以及避雷器绝缘子在第一固定环和第二固定环上等分设置。
作为一种优选，所述第一固定环上连接有第一连接支架，第一连接支架包括第一连接球，第一连接球上斜向下方等分连接有三根第一连接杆，三根第一连接杆的外端连接第一固定环的内圈，三根第一连接杆的外端位置与多腔室灭弧固定间隙器的上端位置对应，第一连接球向上连接有一个第一连接座，第一连接座连接避雷器横担的外端。
作为一种优选，所述第二固定环上连接有第二连接支架，第二连接支架包括第二连接球，第二连接球上斜向上方等分连接有三根第二连接杆，三根第二连接杆的外端连接第二固定环的内圈，三根第二连接杆的外端位置与多腔室灭弧固定间隙器的下端位置对应，第二连接球向下连接有一个第二连接座，第二连接座连接导线。
一种杆塔避雷系统，工作方法如下：雷电击中电缆线后，电流通过线夹和导线流向多腔室灭弧避雷器的固定底座，然后到达第二固定环，由于在第二固定环与第一固定环之间并联设置有多个多腔室灭弧固定间隙器，使得电流进行分流，在每个多腔室灭弧固定间隙器上的电流逐渐减小，而电流在多腔室灭弧固定间隙器上又经过多个导电珠后向电弧喷口外释放电弧，从而使得导向第一固定环的电流逐渐减小，如果最终到达第一固定环上还存在部分电流，则经过内部导线进行接地释放。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明一种杆塔避雷系统在雷电击中电缆线后，电流通过线夹和导线流向多腔室灭弧避雷器的固定底座，然后到达第二固定环，由于在第二固定环与第一固定环之间并联设置有多个多腔室灭弧固定间隙器，使得电流进行分流，在每个多腔室灭弧固定间隙器上的电流逐渐减小，而电流在多腔室灭弧固定间隙器上又经过多个导电珠后向电弧喷口外释放电弧，从而使得导向第一固定环的电流逐渐减小，如果最终到达第一固定环上还存在部分电流，则经过内部导线进行接地释放。由于多个多腔室灭弧固定间隙器的电弧喷口朝向第二固定环与第一固定环的内侧设置，因此在空间狭小的一些环境下能够实现便于安装且避雷效果好的优点。
附图说明
图1为本发明一种杆塔避雷系统的示意图。
图2为本发明中的多腔室灭弧避雷器的示意图。
图3为本发明中的多腔室灭弧固定间隙器的外部结构示意图。
图4为本发明中的多腔室灭弧固定间隙器的内部结构示意图。
图5为图3中的固定底座第一个视角示意图。
图6为图3中的固定底座第二个视角示意图。
其中：
杆塔100
横担连接座200
绝缘子串连接横杆300
避雷器横担400
绝缘子串500
电缆线600
多腔室灭弧避雷器700
第一固定环701、放电接口701.1
第二固定环702、
多腔室灭弧固定间隙器703、固定底座703.1、螺栓连接孔703.1.1、绝缘芯棒插接口703.1.2、底部导电接头插接口703.1.3、硅胶绝缘套703.2、电弧喷口703.2.1、绝缘芯棒703.3、顶部导电接头703.4、底部导电接头703.5、导电珠703.6
避雷器绝缘子704、
第一连接支架705、第一连接球705.1、第一连接杆705.2、第一连接座705.3
第二连接支架706、第二连接球706.1、第二连接杆706.2、第二连接座706.3
线夹800
导线900。
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。
参见图1-图6，本发明涉及的一种杆塔避雷系统，它包括杆塔100，所述杆塔100上根据高度要求在不同高度处安装有横担连接座200，所述横担连接座200上在同一水平面上分别连接出绝缘子串连接横杆300以及避雷器横担400，所述绝缘子串连接横杆300的外端连接有绝缘子串500，绝缘子串500向外连接有电缆线600，所述避雷器横担400的外端向下连接有多腔室灭弧避雷器700，避雷器横担400为中空的绝缘横担，绝缘横担设置有内部导线，内部导线的一端连接多腔室灭弧避雷器700的顶部，内部导线的另一端穿过绝缘横担进行接地。所述电缆线600靠近绝缘子串500处设置有线夹800，所述线夹800上引出导线900与多腔室灭弧避雷器700的底部连接。
所述多腔室灭弧避雷器700包括上下布置的第一固定环701和第二固定环702，第一固定环701和第二固定环702均为空心金属管，所述第一固定环701向下设置有均匀布置的三个放电接口701.1，所述放电接口701.1为管状结构且管口朝下，所述第二固定环702向上连接有竖向布置的三根多腔室灭弧固定间隙器703，三个放电接口701.1和三根多腔室灭弧固定间隙器703的上端位置对应，三根多腔室灭弧固定间隙器703的上端靠近三个放电接口701.1，三根多腔室灭弧固定间隙器703等间距呈正三角形布置，每根多腔室灭弧固定间隙器703的一侧均设置有一根竖向布置的避雷器绝缘子704，总计有三根避雷器绝缘子704，三根避雷器绝缘子704也是等间距呈正三角形布置，每根避雷器绝缘子704上端和下端分别连接第一固定环701和第二固定环702。
所述多腔室灭弧固定间隙器703包括固定底座703.1、硅胶绝缘套703.2、绝缘芯棒703.3、顶部导电接头703.4、底部导电接头703.5以及竖向间隔布置的多个导电珠703.6，所述固定底座703.1的下端面设置有两个螺栓连接孔703.1.1，所述固定底座703.1的上端面设置有一个绝缘芯棒插接口703.1.2以及一个底部导电接头插接口703.1.3，所述绝缘芯棒插接口703.1.2以及一个底部导电接头插接口703.1.3内分别向上插接绝缘芯棒703.3以及底部导电接头703.5，接绝缘芯棒703.3以及底部导电接头703.5外设置有硅胶绝缘套703.2，硅胶绝缘套703.2整体为圆柱体结构，硅胶绝缘套703.2的顶部设置连接顶部导电接头703.4，所述硅胶绝缘套703.2的一侧沿着高度方向设置有多个电弧喷口703.2.1，电弧喷口703.2.1的指向就是放电口方向，多个电弧喷口703.2.1从上至下排成一列，电弧喷口703.2.1的方向横向设置且朝向第一固定环701和第二固定环702的内侧，所述多个导电珠703.6从上至下也排成一列，每个导电珠703.6均靠近硅胶绝缘套703.2的外边缘设置，且每个导电珠703.6的高度位置恰好位于上下相邻两个电弧喷口703.2.1之间的高出位置，顶部导电接头703.4、多个导电珠703.6以及底部导电接头703.5在整个硅胶绝缘套703.2内被硅胶间断隔离，当底部导电接头703.5接收到瞬间高电压时，电流从下至上沿着多个导电珠703.6向上导通，并且在对应高度处的电弧喷口703.2.1处向外释放电弧进行放电。所述多腔室灭弧固定间隙器703的固定底座703.1通过螺栓旋入螺栓连接孔703.1.1将多腔室灭弧固定间隙器703安装于第二固定环702上。
所述多腔室灭弧固定间隙器703的放电口朝向第一固定环701和第二固定环702的内圈设置，且三个多腔室灭弧固定间隙器703的放电口朝向错位，不能正对其他的多腔室灭弧固定间隙器703也不能正对避雷器绝缘子704。
所述第一固定环701上连接有第一连接支架705，第一连接支架705包括第一连接球705.1，第一连接球705.1上斜向下方等分连接有三根第一连接杆705.2，三根第一连接杆705.2的外端连接第一固定环701的内圈，三根第一连接杆705.2的外端位置与多腔室灭弧固定间隙器703的上端位置对应，第一连接球705.1向上连接有一个第一连接座705.3，第一连接座705.3上设置有第一安装孔。第一连接座705.3与避雷器横担400的外端通过在第一安装孔内旋入转动杆进行铰接。
所述第二固定环702上连接有第二连接支架706，第二连接支架706包括第二连接球706.1，第二连接球706.1上斜向上方等分连接有三根第二连接杆706.2，三根第二连接杆706.2的外端连接第二固定环702的内圈，三根第二连接杆706.2的外端位置与多腔室灭弧固定间隙器703的下端位置对应，第二连接球706.1向下连接有一个第二连接座706.3，第二连接座706.3上设置有第二安装孔。
上述的放电接口701.1、多腔室灭弧固定间隙器703以及避雷器绝缘子704的数量可以是三个或者三个以上，只要保证安装完成之后多腔室灭弧固定间隙器703的放电口朝向内侧且放电时错位即可，多腔室灭弧固定间隙器703的放电口朝向内侧且放电时电弧相互错位不会击中任何实体部件。实体部件是指上述涉及的任一部件。朝向内侧放电可以使得较为狭小的安装区域内能够释放较大的电弧，不至于使得相邻两个多腔室灭弧避雷器700之间形成干涉或者影响附近其他部件。
工作原理：
雷电击中电缆线后，电流通过线夹和导线流向多腔室灭弧避雷器的固定底座，然后到达第二固定环，由于在第二固定环与第一固定环之间并联设置有三个或者三个以上的多腔室灭弧固定间隙器，使得电流进行分流，在每个多腔室灭弧固定间隙器上的电流逐渐减小，而电流在多腔室灭弧固定间隙器上又经过多个导电珠后向电弧喷口外释放电弧，从而使得导向第一固定环的电流逐渐减小，如果最终到达第一固定环上还存在部分电流，则经过内部导线进行接地释放。在多腔室灭弧避雷器进行工作时，由于电弧释放的方向占用了多腔室灭弧避雷器的第一固定环和第二固定环区域内的绝大多数空间，使得该多腔室灭弧避雷器适用于狭小的空间的安装。
以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变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)
1.一种杆塔避雷系统，它包括杆塔(100)，其特征在于所述杆塔(100)上安装有连接出绝缘子串连接横杆(300)以及避雷器横担(400)，所述绝缘子串连接横杆(300)的外端连接有绝缘子串(500)，绝缘子串(500)向外连接有电缆线(600)，所述避雷器横担(400)的外端向下连接有多腔室灭弧避雷器(700)，避雷器横担(400)为中空的绝缘横担，绝缘横担设置有内部导线，内部导线的一端连接多腔室灭弧避雷器(700)的顶部，内部导线的另一端穿过绝缘横担进行接地，所述电缆线(600)靠近绝缘子串(500)处设置有线夹(700)，所述线夹(700)上引出导线(800)与多腔室灭弧避雷器(700)的底部连接。
2.根据权利要求1所述的所述一种杆塔避雷系统，其特征在于多腔室灭弧避雷器(700)包括上下布置的第一固定环(701)和第二固定环(702)，第一固定环(701)和第二固定环(702)均为导体，所述第一固定环(701)向下设置有均匀布置的三个放电接口(701.1)，所述第二固定环(702)向上连接有竖向布置的三根多腔室灭弧固定间隙器(703)，三个放电接口(701.1)和三根多腔室灭弧固定间隙器(703)的上端位置对应，三根多腔室灭弧固定间隙器(703)的上端靠近三个放电接口(701.1)，每根多腔室灭弧固定间隙器(703)的一侧均设置有一根竖向布置的避雷器绝缘子(704)，每根避雷器绝缘子(704)上端和下端分别连接第一固定环(701)和第二固定环(702)。
3.根据权利要求2所述的所述一种杆塔避雷系统，其特征在于所述多腔室灭弧固定间隙器(703)包括固定底座(703.1)、硅胶绝缘套(703.2)、绝缘芯棒(703.3)、顶部导电接头(703.4)、底部导电接头(703.5)以及竖向间隔布置的多个导电珠(703.6)，所述固定底座(703.1)的上端面设置有一个绝缘芯棒插接口(703.1.2)以及一个底部导电接头插接口(703.1.3)，所述绝缘芯棒插接口(703.1.2)以及一个底部导电接头插接口(703.1.3)内分别向上插接绝缘芯棒(703.3)以及底部导电接头(703.5)，接绝缘芯棒(703.3)以及底部导电接头(703.5)外设置有硅胶绝缘套(703.2)，硅胶绝缘套(703.2)整体为柱体结构，硅胶绝缘套(703.2)的顶部设置连接顶部导电接头(703.4)，所述硅胶绝缘套(703.2)的一侧沿着高度方向设置有多个电弧喷口(703.2.1)，电弧喷口(703.2.1)的指向就是放电口方向，多个电弧喷口(703.2.1)从上至下排成一列，电弧喷口(703.2.1)的方向横向设置且朝向第一固定环(701)和第二固定环(702)的内侧，所述多个导电珠(703.6)从上至下也排成一列，每个导电珠(703.6)均靠近硅胶绝缘套(703.2)的外边缘设置，且每个导电珠(703.6)的高度位置恰好位于上下相邻两个电弧喷口(703.2.1)之间的高出位置，顶部导电接头(703.4)、多个导电珠(703.6)以及底部导电接头(703.5)在整个硅胶绝缘套(703.2)内被硅胶间断隔离，所述多腔室灭弧固定间隙器(703)的固定底座(703.1)安装于第二固定环(702)上，顶部导电接头(703.4)的上端与放电接口(701.1)位置对应并且两者之间留有间隙。
4.根据权利要求2所述的所述一种杆塔避雷系统，其特征在于所述的放电接口(701.1)、多腔室灭弧固定间隙器(703)以及避雷器绝缘子(704)的数量为三个以上，多腔室灭弧固定间隙器(703)的放电口朝向内侧且放电时电弧相互错位不会击中任何实体部件。
5.根据权利要求4所述的所述一种杆塔避雷系统，其特征在于所述的放电接口(701.1)、多腔室灭弧固定间隙器(703)以及避雷器绝缘子(704)在第一固定环(701)和第二固定环(702)上等分设置。
6.根据权利要求2所述的所述一种杆塔避雷系统，其特征在于所述第一固定环(701)上连接有第一连接支架(705)，第一连接支架(705)包括第一连接球(705.1)，第一连接球(705.1)上斜向下方等分连接有三根第一连接杆(705.2)，三根第一连接杆(705.2)的外端连接第一固定环(701)的内圈，三根第一连接杆(705.2)的外端位置与多腔室灭弧固定间隙器(703)的上端位置对应，第一连接球(705.1)向上连接有一个第一连接座(705.3)，第一连接座(705.3)连接避雷器横担(400)的外端。
7.根据权利要求6所述的所述一种杆塔避雷系统，其特征在于所述的放电接口(701.1)、多腔室灭弧固定间隙器(703)、避雷器绝缘子(704)以及第一连接杆(705.2)的数量为三个以上且等分设置。
8.根据权利要求2所述的所述一种杆塔避雷系统，其特征在于所述第二固定环(702)上连接有第二连接支架(706)，第二连接支架(706)包括第二连接球(706.1)，第二连接球(706.1)上斜向上方等分连接有三根第二连接杆(706.2)，三根第二连接杆(706.2)的外端连接第二固定环(702)的内圈，三根第二连接杆(706.2)的外端位置与多腔室灭弧固定间隙器(703)的下端位置对应，第二连接球(706.1)向下连接有一个第二连接座(706.3)，第二连接座(706.3)连接导线(800)。
9.根据权利要求8所述的所述一种杆塔避雷系统，其特征在于所述的放电接口(701.1)、多腔室灭弧固定间隙器(703)、避雷器绝缘子(704)以及第二连接杆(706.2)的数量为三个以上且等分设置。
10.一种杆塔避雷系统，其特征在于工作方法如下：雷电击中电缆线后，电流通过线夹和导线流向多腔室灭弧避雷器的固定底座，然后到达第二固定环，由于在第二固定环与第一固定环之间并联设置有多个多腔室灭弧固定间隙器，使得电流进行分流，在每个多腔室灭弧固定间隙器上的电流逐渐减小，而电流在多腔室灭弧固定间隙器上又经过多个导电珠后向电弧喷口外释放电弧，从而使得导向第一固定环的电流逐渐减小，如果最终到达第一固定环上还存在部分电流，则经过内部导线进行接地释放。
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