CN207149330U - 一种配电网防雷击跳闸自熄弧并联间隙系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型克服了现有线路防雷措施上的缺陷，提供了一种新的配电网防雷击跳闸自熄弧并联间隙系统。本实用新型包括电压检测单元、控制单元、两个金属电极和自熄弧单元。两个金属电极分别与绝缘子的两端电连接，电压检测单元设置在金属电极上。电压检测单元的信号输出端与控制单元的信号输入端连接，控制单元的信号输出端与自熄弧单元连接。本实用新型适用范围广，针对不同的配电线路可以调节并联间隙的距离，针对不同的继电保护参数的线路可以灵活调整。其次，灭弧的能量来自雷电，不需要额外从线路上或者采取其他方式获取能量。最后，针对不同的雷电过电压的大小可以灵活调节线圈的投切时间，保证释放雷电过电压的同时又不致引起线路跳闸。
Description
技术领域
本实用新型涉及防雷击跳闸领域，更具体地，涉及一种配电网防雷击跳闸自熄弧并联间隙系统。
背景技术
随着国家“智能电网”建设的深入进行，供电企业与电力用户对配电网的供电安全性和可靠性提出了更高要求。因为配电网直接关系到供电质量和经济效益。雷电作为一种无法抑制的强大的自然灾害，不仅威胁着人类的生命安全，而且使输配电线路、电气设备等设备可能因此遭到破坏，因此采取合理的防雷措施具有重要意义。
线路防雷措施经常采用的安装避雷线、安装避雷器、安装并联保护间隙等措施能满足防雷保护的基本要求。但是，避雷线在配线路中应用受到一定的限制，仅在进出线1～2公里范围内安装。避雷器能满足释放雷电的要求，然而放电过程完全不受控制，当避雷器损毁时，存在泄露电流的现象。并联间隙是将一对金属电极并联安装在绝缘子串的两端形成保护间隙，在直击雷或感应雷电流的冲击下间隙能够优先放电，从而保护绝缘子串免受电弧闪络，使线路无永久性故障。但是会增加线路的雷击跳闸率，需要通过自动重合闸切除工频电弧。
实用新型内容
本实用新型克服了现有线路防雷措施上的缺陷，提供了一种新的配电网防雷击跳闸自熄弧并联间隙系统。本实用新型适用范围广，针对不同的配电线路可以调节并联间隙的距离，针对不同的继电保护参数的线路可以灵活调整。其次，灭弧的能量来自雷电，不需要额外从线路上或者采取其他方式获取能量。最后，针对不同的雷电过电压的大小可以灵活调节线圈的投切时间，保证最快释放雷电过电压的同时又不致引起线路跳闸。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案如下：
一种配电网防雷击跳闸自熄弧并联间隙系统，包括电压检测单元、控制单元、两个金属电极和自熄弧单元，其中，
所述的电压检测单元的信号输出端与所述的控制单元的信号输入端连接；
所述的两个金属电极分别与绝缘子的两端电连接；
所述的自熄弧单元包括两个磁吹线圈、灭弧栅罩、灭弧栅和金属杆，其中，
所述的两个磁吹线圈分别设置在两个金属电极上，磁吹线圈与金属电极电连接；
所述的金属杆的底端接地；
所述的灭弧栅罩固定连接在所述的金属杆上；
所述的灭弧栅设置在所述的灭弧栅罩的内侧，且所述的灭弧栅的金属触头固定朝向所述的金属电极。
所述的控制单元的信号输出端与所述的磁吹线圈连接；
所述电压检测单元设置在金属电极。
本实用新型工作过程如下：
当发生雷电事故时，两个金属电极与绝缘子的两端并联构成并联间隙，并联间隙先于绝缘子产生电弧闪络。设置在金属电极的电压检测单元检测到金属电极产生的电弧闪络，将检测信号传输至控制单元。控制单元控制磁吹线圈投入使用，磁吹线圈利用闪络电流提供的能量，产生磁场将电弧拉长。电弧向远离绝缘子的方向运动，进入灭弧栅内。电弧被分为若干段，电弧被熄灭。灭弧栅罩对进入灭弧栅的电弧进行屏蔽，防止电弧在灭弧栅内继续前行。
在一种优选的方案中，所述的电压检测单元的信号输出端通过一光输出元件与所述的控制单元的信号输入端进行光电隔离连接。使用光电隔离连接，避免电弧闪络进入控制单元，导致控制单元损坏。
在一种优选的方案中，所述的控制单元包括光接收元件、微处理器和开关单元，其中，
所述的光接收元件作为控制单元的信号输入端，所述的光接收元件的信号输出端与所述的微处理器电连接；
所述的微处理器与所述的开关单元电连接。
在一种优选的方案中，所述的微处理器是单片机。单片机具有低功耗、低成本的特点。
在一种优选的方案中，所述的开关单元包括晶闸管，所述的晶闸管的控制极与所述的微处理器电连接，所述的晶闸管的阳极与所述的磁吹线圈的一端电连接，所述的晶闸管的阴极与所述的磁吹线圈的另一端电连接。晶闸管可通过单片机的信号快速控制开通/关断状态，使得磁吹线圈在金属电极产生电弧闪络后，立刻投入使用，达到熄弧的效果。
在一种优选的方案中，所述的两个磁吹线圈分别缠绕在两个金属电极上。通过流通金属电极的闪络电流，产生磁场达到熄弧效果。
与现有技术相比，本实用新型技术方案的有益效果是：
1、适用范围广，针对不同的配电线路可以调节金属电极的距离，也可以针对不同的继电保护参数进行灵活调整。
2、磁吹灭弧的能量来自雷电，不需要额外从线路上或者采取其他方式获取能量。
3、针对不同的雷电过电压的大小灵活调节磁吹线圈的投切时间，保证最快释放雷电过电压的同时又不致引起线路跳闸。
附图说明
图1为本实用新型实施例的结构连接图。
标号说明：1.绝缘子、2.磁吹线圈、3.金属电极、4.灭弧栅罩、5.灭弧栅、6.控制单元、7.电压检测单元、8. 金属杆。
图2为本实用新型实施例控制单元结构连接图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；
对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的说明。
如图1所示，一种配电网防雷击跳闸自熄弧并联间隙系统，包括电压检测单元7、光输出元件、控制单元6、两个金属电极3、两个磁吹线圈2、灭弧栅罩4、灭弧栅5和金属杆8，其中，
控制单元6包括光接收元件、单片机和晶闸管，如图2所示。
各部件连接关系如下：
电压检测单元7设置在金属电极3上；
电压检测单元7的信号输出端与光输出元件的信号输入端电连接；
光输出元件的信号输出端与光接收元件的信号输入端进行光电隔离连接；
光接收元件的信号输出端与单片机电连接；
晶闸管的控制极与单片机电连接，晶闸管的阳极与磁吹线圈2的一端电连接，晶闸管的阴极与磁吹线圈2的另一端电连接；
两个磁吹线圈2分别缠绕在两个金属电极3上；
两个金属电极3分别与绝缘子1的两端电连接；
金属杆8的底端接地；
灭弧栅罩4固定连接在所述的金属杆8上；
灭弧栅5设置在所述的灭弧栅罩4的内侧，且所述的灭弧栅5的金属触头固定朝向所述的金属电极3。
实施例具体实施过程：
当发生雷电事故时，两个金属电极3与绝缘子1的两端并联构成并联间隙，并联间隙先于绝缘子产生电弧闪络。设置在金属电极3的电压检测单元7检测到金属电极3产生的电弧闪络，将检测信号通过光电隔离连接传输至单片机。单片机控制晶闸管，决定磁吹线圈的投入时刻。当晶闸管闭合时，磁吹线圈构成完整回路，利用闪络电流提供的能量，产生磁场将电弧拉长。电弧向远离绝缘子1的方向运动，进入灭弧栅5内。电弧被分为若干段，电弧被熄灭。灭弧栅罩4对进入灭弧栅5的电弧进行屏蔽，防止电弧在灭弧栅5内继续前行。
相同或相似的标号对应相同或相似的部件；
附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；
显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。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。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种配电网防雷击跳闸自熄弧并联间隙系统，其特征在于，包括电压检测单元、控制单元、两个金属电极和自熄弧单元，其中，
所述的电压检测单元的信号输出端与所述的控制单元的信号输入端连接；
所述的两个金属电极分别与绝缘子的两端电连接；
所述的自熄弧单元包括两个磁吹线圈、灭弧栅罩、灭弧栅和金属杆，其中，
所述的两个磁吹线圈分别设置在两个金属电极上，磁吹线圈与金属电极电连接；
所述的金属杆的底端接地；
所述的灭弧栅罩固定连接在所述的金属杆上；
所述的灭弧栅设置在所述的灭弧栅罩的内侧，且所述的灭弧栅的金属触头固定朝向所述的金属电极；
所述的控制单元的信号输出端与所述的磁吹线圈连接；
所述电压检测单元设置在金属电极上。
2.根据权利要求1所述的一种配电网防雷击跳闸自熄弧并联间隙系统，其特征在于，所述的电压检测单元的信号输出端通过一光输出元件与所述的控制单元的信号输入端进行光电隔离连接。
3.根据权利要求2所述的一种配电网防雷击跳闸自熄弧并联间隙系统，其特征在于，所述的控制单元包括光接收元件、微处理器和开关单元，其中，
所述的光接收元件作为控制单元的信号输入端，所述的光接收元件的信号输出端与所述的微处理器电连接；
所述的微处理器与所述的开关单元电连接。
4.根据权利要求3所述的一种配电网防雷击跳闸自熄弧并联间隙系统，其特征在于，所述的微处理器是单片机。
5.根据权利要求3或4所述的一种配电网防雷击跳闸自熄弧并联间隙系统，其特征在于，所述的开关单元包括晶闸管，所述的晶闸管的控制极与所述的微处理器电连接，所述的晶闸管的阳极与所述的磁吹线圈的一端电连接，所述的晶闸管的阴极与所述的磁吹线圈的另一端电连接。
6.根据权利要求5所述的一种配电网防雷击跳闸自熄弧并联间隙系统，其特征在于，所述的两个磁吹线圈分别缠绕在两个金属电极上。
Priority Applications (1)
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| CN201721208077.3U CN207149330U (zh) | 2017-09-20 | 2017-09-20 | 一种配电网防雷击跳闸自熄弧并联间隙系统 |
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| CN107481823A (zh) * | 2017-09-20 | 2017-12-15 | 广东电网有限责任公司湛江供电局 | 一种配电网防雷击跳闸自熄弧并联间隙系统 |
| CN110120285A (zh) * | 2019-06-12 | 2019-08-13 | 西南交通大学 | 一种招弧角灭弧装置 |
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2017
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| CN107481823B (zh) * | 2017-09-20 | 2023-08-01 | 广东电网有限责任公司湛江供电局 | 一种配电网防雷击跳闸自熄弧并联间隙系统 |
| CN110120285A (zh) * | 2019-06-12 | 2019-08-13 | 西南交通大学 | 一种招弧角灭弧装置 |
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