CN209766863U - 场变放电接闪器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种场变放电接闪器。技术方案包括中心放电针，所述中心放电针的周部设有导电均压环组件，底部设有支撑放电组件，所述支撑放电组件由上至下分别为下支撑部、瓷套管和导电底盘；所述瓷套管内设有放电腔；所述放电腔中，对称设置有上、下球头螺杆，所述上球头螺杆由下向上穿过瓷套管和下支撑部与所述中心放电针的下端螺纹联连，所述上球头螺杆的下端为放电球面，所述下球头螺杆的上端也为放电球面，下端连接导电底盘，两放电球面之间构成放电间隙；所述瓷套管的放电腔内壁整体设有内部复合绝缘涂层。本实用新型结构简单、绝缘和防水效果好、放电效率高、稳定性好、工作寿命长。

Description

场变放电接闪器

技术领域

本实用新型涉及减灾防灾领域，具体的说是一种用于雷雨天高效接闪的场变放电接闪器。

背景技术

场变放电接闪器通常由中心放电针、围绕中心放电针的导电均压环组件和中心放电针底部的支撑放电组件构，在防雷保护中已经体现出较好地引雷效果。但实际使用中发现，在多次放电后，因放电腔内空气被加热，造成在绝缘材料上产生露点凝水，使关键位置的绝缘水平下降，中心放电针上方的电场强度变化不够，造成一些上行雷不能形成。加剧中心引雷针上方的电场强度变化幅度对形成上行雷是十分必要的，它将会保证整个场变放电接闪器的引雷效率。另外，作为户外运行设备，防雨与防渗水也是确保稳定运行的工业设计条件。因此，需要对现有的场变放电接闪器进行进一步的研发。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决上述技术问题，提供一种结构简单、绝缘和防水效果好、放电效率高、稳定性好、工作寿命长的场变放电接闪器。

技术方案包括中心放电针，所述中心放电针的周部设有导电均压环组件，底部设有支撑放电组件，所述支撑放电组件由上至下分别为下支撑部、瓷套管和导电底盘；所述瓷套管内设有放电腔；所述放电腔中，对称设置有上、下球头螺杆，所述上球头螺杆由下向上穿过瓷套管和下支撑部与所述中心放电针的下端螺纹联连，所述上球头螺杆的下端为放电球面，所述下球头螺杆的上端也为放电球面，下端连接导电底盘，两放电球面之间构成放电间隙；所述瓷套管的放电腔内壁整体设有内部复合绝缘涂层。

所述导电均压环组件包括位于中心放电针周部的导电均压环、固定导电均压环的均压环骨架和活动套装在中心放电针上的滑动骨架，所述均压环骨架和滑动骨架之间连接有横向电阻拉杆，所述均压环骨架和下支撑部之间连接有斜向支杆。

所述滑动骨架上方的中心放电针上开有外螺纹，其上套装有锁紧螺栓，所述锁紧螺栓的底面与所述滑动骨架的顶面接触。

所述导电均压环组件中各部件间的连接采用光杆螺栓连接。

所述瓷套管外壁环形设有至少一个防雨伞裙，所述防雨伞裙的底面设有外部复合绝缘涂层。

所述下支撑部顶面开有中心放电针安装凹台，所述中心放电针的下端插入所述放电针安装凹台中，所述中心放电针安装凹台内设有环状密封槽，所述环状密封槽设内有O型密封圈。

所述下支撑部底面也设有环状密封槽，所述环状密封槽内设有O型密封圈。

所述放电间隙为半密闭空间内、上下相对结构安装的放电间隙，其电极间距离小于电极直径的1/5─1/8倍，可以视为近似均匀电场；间隙间电极顶部最大电场强度比间隙边缘的电场强度大3─4倍，且球面经抛光处理；这种结构的间隙只有两种状态：击穿或者耐受，不会出现顶部或边缘处的电晕放电现象。

所述导电底盘的的顶面开有瓷套管安装凹台，所述瓷套管的下端插入所述瓷套管安装凹台中并采用胶装连接。

有益效果：

1.所述滑动骨架可沿中心放电针上下滑动，以调整导电均压环和横向电阻拉杆的位置和松紧程度，并通过锁紧螺栓锁紧固定，操作灵活可靠。

2.导电均压环组件的各节点连接方式均采用光杆螺栓联接，保证横向电阻拉杆和斜向支杆转动的自由度及避免长期运行时的螺纹齿牙对斜向支杆和横向电阻拉杆的切割损伤。

3.所述瓷套管的放电腔内壁整体设有复合绝缘涂层，其具有绝缘防水功能，避免因温度变化或内部气体经放电后升温产生的露点凝水，在复合绝缘层上凝结成水膜而破坏设备功能；同时在防雨伞裙的底面也设有复合绝缘涂层，保证绝缘效果的同时，也避免出现连续水膜，还能有效避免涂层面被太阳的直射射线分解。

4.所述导电底盘的的顶面开有瓷套管凹台，所述瓷套管的下端插入所述瓷套管凹台中并采用胶装连接，使瓷套管与导电底盘形成一体化，既然避免了有机合成材料导致的蠕变变形，也能有效适应不同工况、提高支撑强度。

5.所述下支撑部的顶面和底面都设有密封件，利用中心放电针下端与上球头螺杆的螺栓联接力形成收紧力，进而对密封圈施加正压力，从而解决可能出现的沿中心放电针与下支撑部之间缝隙漏水，以及下支撑部与瓷套管表面之间的渗水问题。

6.上、下球头螺杆的球面在放电腔内，对应形成一个放电间隙，构建一个放电球直径远大于间隙距离的球形间隙近似均匀电场，其结构决定了放间间隙不可能产生内部的电晕放电。放电间隙的电场强度上升到一定值后，会造成放电间隙自动击穿，用空间雷云电场的能量，完成本专利电场变化的诱发动作。

7.本实用新型结构简单、绝缘和防水效果好、放电效率高、稳定性好、工作寿命长。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

图2为复合绝缘涂层的安装示意图。

图3为上、下球头螺杆的安装示意图。

其中，1-中心放电针、1.1-螺纹孔、1.2-外螺纹、2-导电均压环、3-滑动骨架、4-锁紧螺栓、5-斜向支杆、6-横向电阻拉杆、7-导电底盘、7.1-瓷套管安装凹台、8-放电腔、9-均压环骨架、10-内部复合绝缘涂层、11-外部复合绝缘涂层、12-瓷套管、12.1-防雨伞裙、13-上球头螺杆、14-下球头螺杆、15-放电间隙、16-下支撑部、16.1-中心放电针安装凹台、17-环状密封槽、18-O型密封圈、19-光杆螺栓。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步解释说明：

参见附图，所述中心放电针1的周部设有导电均压环组件，底部设有支撑放电组件，所述支撑放电组件由上至下分别为下支撑部16、瓷套管12和导电底盘7；所述瓷套管12内设有放电腔8，其内壁整体设有内部复合绝缘涂层10，所述瓷套管12的外壁环形设有至少一个防雨伞裙12.1，所述防雨伞裙12.1的底面也设有外部复合绝缘涂层11，所述内部和外部复合绝缘涂层10、11可以为室温硫化硅橡胶(RTV)或含氟抗静电类材料，涂覆后室温下固化而成，具有绝缘憎水作用，能有效防止露点凝水或外来雨水的侵袭和聚集，优选为RTV材料。

由下向上安装的上球头螺杆13下端为放电球面，下球头螺杆14的上端为放电球面，下端连接导电底盘7；所述中心放电针1的下端开有螺纹孔1.1，所述上球头螺杆13穿过瓷套管12和下支撑部16与中心放电针1下端的螺纹孔1.1螺纹连接，所述上球头螺杆13的放电球面和下球头螺杆14的放电球面对应位于在所述放电腔8中，且两者之间构成放电间隙15，所述放电间隙15的放电螺栓13、14的电极材料优选为黄铜或不锈钢等不产生锈蚀、且耐电弧材料构成。这种球面放电间隙15的存在使得中心放电针1电位在空间中可以自由升高，故不会出现电晕现象，在放电发生的瞬间内，中心放电针1因放电间隙15击穿而接地，所述的中心放电针1顶部场强骤增，向上形成主动放电，产生有效的上行先导雷电流。

所述导电均压环组件包括位于中心放电针1周部的导电均压环2、固定导电均压环2的均压环骨架9和活动套装在中心放电针1上的滑动骨架3，所述均压环骨架9和滑动骨架3之间连接有横向电阻拉杆6，所述均压环骨架9和下支撑部16之间连接有斜向支杆5，上述导电均压环组件中各部件间的连接采用光杆螺栓19连接；所述滑动骨架3上方的中心放电针1上开有外螺纹1.2，其上套装有锁紧螺栓4，所述锁紧螺栓4的底面与所述滑动骨架3的顶面接触。

为提升产品的密封防水效果，同时还进行如下改进：

在所述下支撑部16顶面开有中心放电针安装凹台16.1，所述中心放电针1的下端插入所述放电针安装凹台16.1中，所述放电针凹台16.1内设有环状密封槽17，所述环状密封槽17内设有O型密封圈18。在所述下支撑部16底面也设有环状密封槽17，所述环状密封槽内设有密封圈18。利用中心放电针1下端螺纹与上放电球顶螺杆13之间的螺栓收紧力形成对密封圈18的正压力，解决可能出现的沿中心放电针1与下支撑16部之间缝隙漏水和下支撑部16与瓷件套管12上部表面之间的渗水问题。

所述导电底盘7的顶面开有瓷套管安装凹台7.1，所述瓷套管12的下端插入所述瓷套管安装凹台7.1中并采用胶装连接。所述胶装可按专业胶装标准完成。

上所述的场变放电接闪器在正常工作时，中心放电针1和导电均压环2由于横向电阻拉杆6的作用，实际上处于相同的电位。导电均压环2的环面对中心放电针1上端针尖顶部的电场强度的影响更大，使针尖上的场强更均匀一些。在放电间隙15动作引起针尖顶部电位变化接地的瞬间，环上的电位在一定时间内不变化。由于环上电位的作用，指向针尖的电场会急剧增强，更利于形成向上发展的上行雷电流出现。在放电过程完成后，导电均压环2上多余的电荷会通过横向电阻拉杆6向中心放电针1流动，很快达到等电位的状态，为下一次动作做准备。

只要中心放电针1上方的电场强度足够，这种主动上行雷电流可以在雷云的下行先导出现前出现，即使是没有将雷电引下来，这种短路了一定空间距离的电流段，在前方高场强牵引下，可以达到雷云所在的高度，使能量减弱的雷云重新构建对地的电场和能量分布。这个先导电流和空间电荷在空中的电场牵引迁移的缓慢变化是不同的。这种按一定间隔时间反复多次出现的主动上行雷电流可以使雷云上本欲下行的雷电不再出现或出现时电流幅值也大大减小，不再威胁地面物体。

Claims (7)

1.一种场变放电接闪器,包括中心放电针，所述中心放电针的周部设有导电均压环组件，底部设有支撑放电组件，其特征在于，所述支撑放电组件由上至下分别为下支撑部、瓷套管和导电底盘；所述瓷套管内设有放电腔；所述放电腔中，对称设置有上、下球头螺杆，所述上球头螺杆由下向上穿过瓷套管和下支撑部与所述中心放电针的下端螺纹联连，所述上球头螺杆的下端为放电球面，所述下球头螺杆的上端也为放电球面，下端连接导电底盘，两放电球面之间构成放电间隙；所述瓷套管的放电腔内壁整体设有内部复合绝缘涂层。

2.如权利要求1所述的场变放电接闪器,其特征在于，所述导电均压环组件包括位于中心放电针周部的导电均压环、固定导电均压环的均压环骨架和活动套装在中心放电针上的滑动骨架，所述均压环骨架和滑动骨架之间连接有横向电阻拉杆，所述均压环骨架和下支撑部之间连接有斜向支杆。

3.如权利要求2所述的场变放电接闪器,其特征在于，所述滑动骨架上方的中心放电针上开有外螺纹，其上套装有锁紧螺栓，所述锁紧螺栓的底面与所述滑动骨架的顶面接触。

4.如权利要求2所述的场变放电接闪器,其特征在于，所述导电均压环组件中各部件间的连接采用光杆螺栓连接。

5.如权利要求1-4任一项所述的场变放电接闪器,其特征在于，所述瓷套管外壁环形设有至少一个防雨伞裙，所述防雨伞裙的底面设有外部复合绝缘涂层。

6.如权利要求5所述的场变放电接闪器,其特征在于，所述下支撑部顶面开有中心放电针安装凹台，所述中心放电针的下端插入所述放电针安装凹台中，所述放电针安装凹台内设有环状密封槽，所述环状密封槽设内有O型密封圈。

7.如权利要求1或6所述的场变放电接闪器,其特征在于，所述下支撑部底面也设有环状密封槽，所述环状密封槽设内有O型密封圈。