CN112420298A - 一种输电线路用散热性强的避雷装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种输电线路用散热性强的避雷装置，包括避雷器和保护外壳，所述避雷器设置在所述保护外壳的内部，所述保护外壳的内侧与避雷器之间构成散热腔，所述散热腔内设置有散热装置，所述散热装置用于当避雷器温度高于设定阈值时进行散热。本发明解决了现有的避雷装置散热性能差的技术问题。保护外壳与避雷器之间形成散热腔，当避雷器的温度高于设定阈值时，设置在散热腔中的散热装置运转进行散热，加快避雷器的散热速度，进而提高避雷器的散热性能。

Description

一种输电线路用散热性强的避雷装置
技术领域
本发明涉及避雷技术领域，尤其涉及一种输电线路用散热性强的避雷装置。
背景技术
雷击现象一直以来严重威胁电力的可靠运行，为了减少雷害事故的发生，电网采取各种防雷措施对输电线路进行保护，在输电线路上加装避雷装置就是其中一项防雷措施，然而散热一直是避雷装置的一个难题，经实验表明，过电压作用会使得避雷装置的绝缘套和瓷套内部温度过高，如果不能及时将热量散发出去，温度超过一定极限值，会大大影响芯体的导电效率，对导电体系造成破坏，使得避雷作用大大下降，并影响避雷装置的可靠性和使用寿命。
例如，中国专利文献 CN210925629U 公开了“一种避雷器”，包括绝缘外壳和设置在绝缘外壳内的芯体，芯体包括多个并联组件，各并联组件沿轴向层叠布置，并联组件具有多个相互并联的电阻单元，各电阻单元沿轴向层叠布置。上述专利文献的不足之处在于避雷器只能依靠自身散热，散热性能差。
发明内容
本发明主要解决现有的避雷装置散热性能差的技术问题；提供一种输电线路用散热性强的避雷装置，通过保护外壳与避雷器之间形成散热腔，并在散热腔中设置散热装置，当避雷器的温度高于设定阈值时，散热装置运转进行散热，加快避雷器的散热速度，进而提高避雷器的散热性能。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本发明包括避雷器和保护外壳，所述避雷器设置在所述保护外壳的内部，所述保护外壳的内侧与避雷器之间构成散热腔，所述散热腔内设置有散热装置，所述散热装置用于当避雷器温度高于设定阈值时进行散热。
保护外壳与避雷器之间形成散热腔，当避雷器的温度高于设定阈值时，设置在散热腔中的散热装置运转进行散热，加快避雷器的散热速度，进而提高避雷器的散热性能。
作为优选，所述的散热装置包括温感装置、控制单元和换气装置，所述控制单元与温感装置和换气装置通讯连接；
所述温感装置设置在保护外壳的内部，用于检测散热腔的温度值并传送至控制单元；
所述控制单元设置在保护外壳的外部，用于判断散热腔的温度值是否高于设定阈值，并控制换气装置的运转；
所述换气装置设置在保护外壳的内部，用于所述散热腔与外界形成流动的空气循环进行散热。
温感装置用于检测散热腔的温度值（散热腔内空气与避雷器之间会进行热传导，进而导致散热腔内空气温度与避雷器的温度相同，因此通过检测散热腔的温度即可获取避雷器的温度），并将检测到的散热腔的温度上传至控制单元，控制单元判断散热腔的温度值是否高于设定阈值，若高于设定阈值则控制换气装置运转，使得散热腔与外界形成流动的空气循环，加速散热腔内空气的温度值的下降速率，进而加速避雷器的温度的下降速率，以此提高避雷器的散热性能，提高了避雷器的可靠性和使用寿命。
作为优选，所述的散热装置还包括储水腔、散热通道、集水通道和抽水装置，所述储水腔的底部通过控水开关与散热通道的一端相连通，所述储水腔的侧壁与集水通道的一端通过抽水装置相连通，所述散热通道的另一端和集水通道的另一端通过连接通道相连通，所述控水开关和抽水装置受控于所述控制单元。
在换气装置运转，使得散热腔与外界形成流动的空气循环进行散热的同时，打开控水开关以及抽水装置，使得水依靠自身重力，经过散热通道流入连接通道中，再通过抽水装置的作用，经过集水通道流入储水腔中，形成流动的水循环，进而降低散热腔中空气的温度值，进一步加速避雷器的温度的下降速率，以此提高避雷器的散热性能，提高了避雷器的可靠性和使用寿命。
同时当外界处于潮湿的环境时，为了防止外界环境中的水汽通过换气装置进入到保护壳内部对避雷器产生影响，可以只通过流动的水循环进行散热，在保证避雷器散热性能的同时，保证外界空气中的水汽不会通过换气装置进入到保护壳内部对避雷器产生破坏，进而影响到避雷器的可靠性和使用寿命。
作为优选，所述的抽水装置包括抽水泵体，所述抽水泵体包括上泵体和下泵体，所述上泵体和下泵体相互连接构成直角，所述下泵体的底部设置有进水管，所述进水管与集水通道相连通，所述下泵体的侧壁设置有出水管，所述出水管与储水腔的侧壁相连通，所述上泵体内部设置有活塞，所述活塞的一端固设有弹性元件，所述弹性元件的另一端固设于保护外壳的内侧壁，所述弹性元件受控于所述控制单元。
控制单元周期给予弹性元件电流，弹性元件通电伸缩，失电恢复原长，进而带动活塞左右运动，使得集水通道中与水流之间的压强减小，进而抽动水流向上运动，通过进水管进入到下泵体中，再通过出水管从下泵体中进入到储水箱中，完成流动的水循环的下半阶段。
作为优选，所述的活塞的上端面与上泵体的泵口通过薄膜相连接。
活塞的上端面与上泵体的泵口通过薄膜相连接，防止泵体与散热腔中的空气形成对流，进一步提高了抽水装置的可靠性。
作为优选，所述的保护外壳为柔性伸缩保护外壳。
保护外壳为柔性伸缩的保护外壳，当弹性元件通电伸缩，失电恢复原长时，进而带动保护外壳来回运动，使得散热腔中的空气形成对流，加速空气之间的相互热传导，使得散热腔中各处空气的温度值保持在同一水平，不会出现散热通道附近空气的温度低于其余各处空气的温度的情况。
作为优选，所述的储水腔、散热通道、集水通道和抽水装置外侧均设有防水层。
设置防水层可以防止储水腔、散热通道、集水通道和抽水装置中的水往外渗出对避雷器产生破坏，进而影响到避雷器的可靠性和使用寿命。
作为优选，所述的弹性元件的外表面设有绝缘层。
弹性元件的外表面设有绝缘层，可以防止弹性元件通电收缩时，电流外泄与散热腔中的高温空气发生碰撞产生爆炸。
作为优选，所述的散热通道为折线形。
散热通道为折线形，一方面可以增加水在散热通道中停留的时间，另一方面可以增加散热通道与散热腔中空气之间的接触面积，使得通过散热通道的水流能够充分吸收散热腔中空气的热量，加速散热腔内空气的温度值的下降速率，进而加速避雷器的温度的下降速率，以此提高避雷器的散热性能，提高了避雷器的可靠性和使用寿命。
本发明的有益效果是：
1）当散热腔的温度值高于设定阈值时，换气装置运转，使得散热腔与外界形成流动的空气循环，加速散热腔内空气的温度值的下降速率，进而加速避雷器的温度的下降速率，以此提高避雷器的散热性能，提高了避雷器的可靠性和使用寿命；
2）换气装置运转的同时，打开控水开关以及抽水装置，使得水依靠自身重力，经过散热通道流入连接通道中，再通过抽水装置的作用，经过集水通道流入储水腔中，形成流动的水循环，进一步加速散热腔内空气的温度值的下降速率，即进一步加速避雷器的温度的下降速率；
3）当外界处于潮湿的环境时，只通过流动的水循环进行散热，在保证避雷器散热性能的同时，保证外界空气中的水汽不会通过换气装置进入到保护壳内部对避雷器产生破坏，进而影响到避雷器的可靠性和使用寿命；
4）散热通道为折线形，一方面可以增加水在散热通道中停留的时间，另一方面可以增加散热通道与散热腔中空气之间的接触面积，使得通过散热通道的水流能够充分吸收散热腔中空气的热量，加速散热腔内空气的温度值的下降速率，进而加速避雷器的温度的下降速率，以此提高避雷器的散热性能，提高了避雷器的可靠性和使用寿命；
5）控制单元周期给予弹性元件电流，弹性元件通电伸缩，失电恢复原长，进而带动活塞左右运动，抽动抽动水流向上运动，形成完整的水循环，同时带动保护外壳来回运动，使得散热腔中的空气形成对流，加速空气之间的相互热传导，使得散热腔中各处空气的温度值保持在同一水平，不会出现散热通道附近空气的温度低于其余各处空气的温度的情况。
附图说明
图1是本发明避雷装置的的一种结构示意图。
图2是本发明中A部分的放大结构示意图。
图3是本发明保护外壳的一种结构示意图。
图中1、避雷器主体，101、避雷器芯体，102、绝缘外套，103、伞裙，2、接线端子，3、接地端子，4、接地链， 51、上壳盖，52、下壳盖，53、侧壳体，531、柔性伸缩壳体，532、硬壳体，6、散热腔，7、控制单元，8、温度传感器，9、进气扇，10、出气扇，11、电源单元A，12、电源单元B，13、储水腔，14、散热通道，15、集水通道，16、放置槽，17、开关板，18、弹簧A，19、上泵体，20、下泵体，21、进水管，22、出水管，23、活塞，24、薄膜，25、弹簧B，26、连接通道。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：本实施例的一种输电线路用散热性强的避雷装置，如图1～3所示，包括：
避雷器，其包括避雷器主体1，接线端子2、接地端子3和接地链4，避雷器主体包括避雷器芯体101，避雷器芯体由纯铜制成，包裹在避雷器芯体外侧的绝缘外套102，绝缘外套的外侧上下等间隔套设有多个伞裙103，伞裙与避雷器芯体同轴设置，伞裙由陶瓷制成。接线端子与避雷器主体的一端固定连接，接地端子与避雷器主体的另一端固定连接，接地链与接地端子固定连接。
保护外壳，其为圆筒状结构，包括上壳盖51、下壳盖52和侧壳体53，上壳盖和下壳盖分别与侧壳体固定连接，侧壳体由2个柔性伸缩壳体531和2个硬壳体532间隔组合构成，保护外壳与避雷器之间形成散热腔6，散热腔内设置有散热装置。
散热装置，其包括温感装置、控制单元7、电源单元、换气装置和2个水循环装置。在本实施例中温感装置为温度传感器8，换气装置包括2个进气扇9和2个出气扇10，电源单元包括电源单元A11和电源单元B12。温度传感器和电源单元A固定安装在侧壳体的硬壳体上，进气扇对称固定安装在上壳盖的顶部，出气扇对称固定安装在下壳盖的底部，控制单元固定安装在上壳盖的外部，水循环装置安装在散热腔中，分别与侧壳体的柔性伸缩壳体位于同一扇形区域内。电源单元A用于为换气装置供电，电源单元B安装在水循环装置中，用于为水循环装置供电，换气装置和水循环装置受控于控制单元，温度传感器于控制单元通讯相连。
水循环装置其包括储水腔13、散热通道14、集水通道15和抽水装置，储水腔、散热通道、集水通道和抽水装置外侧均设有防水层，电源单元B安装在储水腔的底部。储水腔的底部开有出水口，散热通道的一端与出水口相连通，出水口处安装有可伸缩的控水开关，储水腔的底部开有放置控水开关的放置槽16，控水开关包括形状与出水口一致的开关板17和弹簧A18，开关板的一端与弹簧A的一端固定连接，弹簧A的另一端与放置槽固定连接，散热通道呈折线形，散热通道安装在靠近避雷器处，散热通道与集水通道通过连接通道26相连通，抽水装置包括抽水泵体，抽水泵体包括上泵体19和下泵体20，上泵体和下泵体通过焊接相连通，上泵体和下泵体呈直角状，下泵体的底部安装有进水管21，进水管与集水通道相连通，下泵体的侧壁安装有出水管22，出水管与储水腔的侧壁相连通，上泵体内部设置有活塞23，活塞的上端面与上泵体的泵口通过薄膜24相连接，活塞的一端固定连接有弹簧B25，弹簧B的另一端与侧壳体的柔性伸缩壳体固定连接，弹簧B的外表面包裹有绝缘层，弹簧A和弹簧B均与电源单元B电性连接。
本实施例的工作原理：在使用时，将该避雷装置安装于需要的位置，当该避雷装置经过雷电引电后，电流经过接线端子、避雷器、接地端子和接地链导入大地，在此过程中，由于瞬时电流较大，使得避雷器内部的温度较大，避雷器内部的温度通过热传导传递到散热腔中，因此，散热腔中空气的温度与避雷器内部的温度处于同一水平中。此时，温度传感器检测到散热腔中空气的温度值并上传至控制单元，控制单元判断检测到的温度值是否高于设定阈值，若高于设定阈值，则控制单元控制进气扇和出气扇运行，使得散热腔与外界形成流动的空气循环，同时控制单元控制电源单元B给弹簧A供电，弹簧A通电收缩，开关板打开，储水腔中的水依靠自身重力，经过散热通道流入连接通道中，控制单元控制电源单元B周期性给弹簧B供电，弹簧B通电收缩,失电恢复原长，进而带动活塞左右运动，使得集水通道中与水流之间的压强减小，进而抽动水流向上运动，通过进水管进入到下泵体中，再通过出水管从下泵体中进入到储水腔中，形成流动的水循环，活塞左右运动的痛时，柔性伸缩壳体也来回运动，使得散热腔中的空气形成对流，加速空气之间的相互热传导，使得散热腔中各处空气的温度值保持在同一水平，不会出现散热通道附近空气的温度低于其余各处空气的温度的情况。当散热腔内的温度降低到设定值以下后，关闭进气扇、出气扇、抽水装置以及控制开关。
通过散热腔与外界形成流动的空气循环以及散热腔内部的流动的水循环，加速散热腔内空气的温度值的下降速率，进而加速避雷器的温度的下降速率，以此提高避雷器的散热性能，提高了避雷器的可靠性和使用寿命。
同时当外界处于潮湿的环境时，只需通过流动的水循环进行散热，在保证避雷器散热性能的同时，保证外界空气中的水汽不会通过换气装置进入到保护壳内部对避雷器产生破坏，进而影响到避雷器的可靠性和使用寿命。

Claims (9)

1.一种输电线路用散热性强的避雷装置，其特征在于，包括避雷器和保护外壳，所述避雷器设置在所述保护外壳的内部，所述保护外壳的内侧与避雷器之间构成散热腔，所述散热腔内设置有散热装置，所述散热装置用于当避雷器温度高于设定阈值时进行散热。
2.根据权利要求1所述的一种输电线路用散热性强的避雷装置，其特征在于，所述散热装置包括温感装置、控制单元和换气装置，所述控制单元与温感装置和换气装置通讯连接；
所述温感装置设置在保护外壳的内部，用于检测散热腔的温度值并传送至控制单元；
所述控制单元设置在保护外壳的外部，用于判断散热腔的温度值是否高于设定阈值，并控制换气装置的运转；
所述换气装置设置在保护外壳的内部，用于所述散热腔与外界形成流动的空气循环进行散热。
3.根据权利要求2所述的一种输电线路用散热性强的避雷装置，其特征在于，所述散热装置还包括储水腔、散热通道、集水通道和抽水装置，所述储水腔的底部通过控水开关与散热通道的一端相连通，所述储水腔的侧壁与集水通道的一端通过抽水装置相连通，所述散热通道的另一端和集水通道的另一端通过连接通道相连通，所述控水开关和抽水装置受控于所述控制单元。
4.根据权利要求3所述的一种输电线路用散热性强的避雷装置，其特征在于，所述抽水装置包括抽水泵体，所述抽水泵体包括上泵体和下泵体，所述上泵体和下泵体相互连接构成直角，所述下泵体的底部设置有进水管，所述进水管与集水通道相连通，所述下泵体的侧壁设置有出水管，所述出水管与储水腔的侧壁相连通，所述上泵体内部设置有活塞，所述活塞的一端固设有弹性元件，所述弹性元件的另一端固设于保护外壳的内侧壁，所述弹性元件受控于所述控制单元。
5.根据权利要求4所述的一种输电线路用散热性强的避雷装置，其特征在于，所述活塞的上端面与上泵体的泵口通过薄膜相连接。
6.根据权利要求4所述的一种输电线路用散热性强的避雷装置，其特征在于，所述保护外壳为柔性伸缩保护外壳。
7.根据权利要求3所述的一种输电线路用散热性强的避雷装置，其特征在于，所述储水腔、散热通道、集水通道和抽水装置外侧均设有防水层。
8.根据权利要求4所述的一种输电线路用散热性强的避雷装置，其特征在于，所述弹性元件的外表面设有绝缘层。
9.根据权利要求3所述的一种输电线路用散热性强的避雷装置，其特征在于，所述散热通道为折线形。
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