CN210167634U - 一种引弧装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种引弧装置，属于防雷灭弧技术领域，包括引弧组件和电弧导环，所述引弧组件设置在电弧导环上，所述电弧导环设置在外部的反冲模块上。电弧导环设置为金属圆环，金属圆环设置在反冲模块的顶端。本实用新型设置的多种结构的引弧装置，用雷电先导在引弧装置表面感应聚集的大量异性电荷，故此装置上聚集的大量异性电荷(正离子)对雷云上的电荷(负离子)存在强大库仑力，因此，电荷能更稳定地停留在装置表面，增强装置的引雷效果。

Description

一种引弧装置

技术领域

本实用新型涉及防雷灭弧技术领域，尤其涉及一种引弧装置。

背景技术

雷电是大自然中的气体放电现象，它会危及人类及动物的生命安全、毁坏各种建筑物，我们需要设置防护装置来规避或减小雷电所带来的损害。

现有的防雷装置主要是使用避雷针，避雷针用于保护建筑物、高大树木等避免遭受雷击，避雷针的作用是吸引雷电击于自身，通过接地装置将雷电流迅速泄入大地。

但是避雷针仍存在一些弊端，避雷针的泄流过程影响较大，当雷电来临时，普通的避雷针在一定程度上可以防御雷击对建筑或输电线路的破坏，保护建筑与电力系统的安全。但是当巨大的雷电流快速泄放到大地时，雷电流将会巨大的瞬时电磁场，这个巨大的电磁场将会影响处于这个磁场之中的电子设备、通讯设备、电力系统的线路，这些设备可能产生额外的感应电流，轻则会产生装置误动作，重则会造成设备损坏。雷电过电压的降低程度不够。当利用普通避雷针保护物体时，强大的雷电流快速流过避雷针时，会产生很高的冲击电压，但由于冲击电压大小与雷电流大小和被击物体冲击电阻大小有关，避雷针对雷电过电压降低程度不够，设备仍无法完全受到避雷针的保护。同时，在雷电流泻入大地的过程中，可向附近的各种接地导体闪络电弧，电压可高达数万伏以上，仍对建筑物内电子设备及输电线路产生巨大的影响。

避雷针只是使用了单根的尖端的金属杆进行吸引电弧，但是由于单根的实体尖端金属杆尖端聚集的感应电荷较少，几乎可以不计，与天上雷电的下行先导形成的库仑力很小，引雷效果很差。因此，需要设计出一种更好的引弧装置。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种引弧装置，以解决现有避雷针引弧效果差的技术问题。目前引弧模块单元十分单一，所以针对该单元结构进行改进，使反冲灭弧装置的引弧模块实现多样化，更好的起到引弧的作用。

一种引弧装置，包括引弧组件和电弧导环，所述引弧组件设置在电弧导环上，所述电弧导环设置在外部的反冲模块上。

进一步地，所述电弧导环设置为金属圆环，所述金属圆环设置在反冲模块的顶端。

进一步地，所述引弧组件由一根或者一根以上的金属杆组成，金属杆固定设置在电弧导环上。

进一步地，所述引弧组件设置为锥形管，锥形管内部设置为空心结构，锥形管的顶端和底部均开设空孔结构，锥形管的底部与电弧导环固定设置。

进一步地，所述锥形管的侧壁有若干个弧形凸边、若干个弧形凹边或者若干个平面板组成，若干个平面板设置为三角形板结构，三角形板倾斜设置，且相互连接，若干个弧形凸边倾斜设置，一个弧形凸边一边与另一个弧形凸边另一边连接，弧形凸边的凸出结构设置在外边，若干个弧形凹边倾斜设置，一个弧形凹边一边与另一个弧形凹边另一边连接，弧形凹边的凹槽结构设置在外边。

进一步地，所述引弧组件设置为圆锥管，圆锥管内部设置为空心结构，且上下端设置为开口结构，圆锥管的底部固定在电弧导环上。

进一步地，所述引弧组件设置为椭圆形金属球壳，所述椭圆形金属球壳底部和顶部均设置有开孔，椭圆形金属球壳的内部设置有喷口管道壁，喷口管道壁设置在底部开孔和顶部开孔的侧边上，椭圆形金属球壳的底部开孔固定在电弧导环上，椭圆形金属球壳底部开孔和顶部开孔均与电弧导环连接处的反冲模块连通，构成电弧喷口。

进一步地，所述引弧组件包括圆形金属球壳和/或喷口脚墩，喷口脚墩为绝缘材料制成，所述圆形金属球壳底部和顶部均设置有开孔，圆形金属球壳的底部开孔固定在电弧导环上或者喷口脚墩上，所述喷口脚墩设置为底部大上端小，且内部空心的墩管，所述墩管底部固定在电弧导环上，圆形金属球壳的底部开孔和顶部均开孔，且经喷口脚墩与电弧导环连接处的反冲模块连通，构成电弧喷口。

进一步地，所述引弧组件包括空心球壳体和连通管，所述空心球壳体底部和顶端均开设有开孔，空心球壳体的底部开孔处固定在连通管的顶端，所述连通管的底端固定在电弧导环上，所述空心球壳体底部开孔和顶部开孔经连通管与电弧导环连接处的反冲模块连通，构成电弧喷口。

进一步地，所述引弧组件由柱形金属壳构成，柱形金属壳的底部固定在电弧导环上，柱形金属壳的内部设置有圆柱喷口管道壁，圆柱喷口管道壁环绕在柱形金属壳内部构成电弧喷口，柱形金属壳顶部设置为尖端结构。

引弧装置原理：当雷云的先导通道开始向下伸展时，其发展方面几乎完全不受地面物体的影响，但当先导通道到达某一离地高度时，空间电场受到引弧模块装置的影响，在引弧模块表面上方聚集起许多异号电荷而形成局部场区，由于引弧模块一般在装置的顶部，它们的迎面先导往往开始的最早、发展的最快，从而先将雷电引入引弧模块中。

引弧装置结构：引弧模块一般均采用金属物质，首先由一个金属杆作为单电极为引弧模块中最基本的结构，还可以将单个金属杆与金属环组合作为一种引弧结构，也可以采用多个金属杆作为引弧模块。对引弧模块结构进行改进。

引弧组件结构可以是带有喷口的锥形金属管结构，反冲的气体可由喷口喷出，锥形金属管上、下各有一个金属环，起到更好的引弧功能。

引弧组件还可以采用圆锥形金属管结构，同样带有喷口。

引弧组件可以为带有喷口的扁饼状球壳型结构或者圆球壳结构，外部球壳为金属，其与反冲管由金属环连接，喷口的管道壁为绝缘材料，反冲的气体经过该管道排出。

同样，对于引弧组件为带有喷口的柱型结构，其外部仍为金属物质，喷口的管道壁为绝缘材料，反冲的气体经过该管道排出。该柱型即可为圆柱型，也可为柱形结构，也可以将锥形与球形组合起来，作为金属外壳的形状。

进一步扩展，引弧组件可采用尖端柱形结构作为引弧模块结构，在一定程度上起到更好的引弧效果。

一般引弧组件下方接入带有裙边的反冲管中，主要将雷电弧通过引弧模块进入反冲管中进行反冲，在一定程度起到灭弧的作用。带有裙边的设计是增加爬电距离，避免雷电弧走反冲管的外表面，将雷电弧更好的引入反冲管中。

本实用新型采用了上述技术方案，本实用新型具有以下技术效果：

本实用新型设置的多种结构的引弧装置，用雷电先导在引弧装置表面感应聚集的大量异性电荷，故此装置上聚集的大量异性电荷(正离子)对雷云上的电荷(负离子)存在强大库仑力，能更稳定地停留在装置表面，增强引雷作用，引弧组件设置为锥形、圆锥形、球壳形结构时，表面面积增加，聚集的大量异性电荷(正离子)对雷云上的电荷(负离子)存在强大库仑力，能更稳定地停留在表面，引雷效果非常明显，同时引弧组件设置为柱状或者尖端柱状结构，不同的形状不同的结构其接触面积不同，聚集的感应电荷不同，形成库仑力的大小不同，引雷效果也会不同，与现有的简单单一的一根避雷针相比具有更好的引弧效果。

附图说明

图1为本实用新型结构框图。

图2为本实用新型引弧组件为多电极结构示意图。

图3为本实用新型引弧组件为锥形管的结构示意图。

图4为图3中锥形管的两种不同结构剖面图。

图5为本实用新型引弧组件为圆锥管的结构示意图。

图6为本实用新型引弧组件为扁饼状的结构示意图。

图7为本实用新型引弧组件为球壳型的结构示意图。

图8为本实用新型引弧组件为金属外壳的结构示意图。

图9为本实用新型引弧组件为柱型的结构示意图。

图10为本实用新型引弧组件为尖端柱型的结构示意图。

图中：1-引弧组件、2-电弧导环、3-反冲模块、1A-金属杆、1B-锥形管、1B 1-弧形凸边、1B 2-弧形凹边、1B3-平面板、1C–圆锥管、1D–椭圆形金属球壳、1D1-喷口管道壁、1E-圆形金属球壳、1E1–喷口脚墩、1F–空心球壳体、1F1–连通管、1G–柱形金属壳、1G 1–圆柱喷口管道壁。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本实用新型进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本实用新型的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本实用新型的这些方面。

引弧原理：当雷云的先导通道开始向下伸展时，其发展方面几乎完全不受地面物体的影响，但当先导通道到达某一离地高度时，空间电场受到引弧模块装置的影响，在顶部聚集起许多异号电荷而形成局部场区，由于引弧模块一般在装置的顶部，它们的迎面先导往往开始的最早、发展的最快，从而先将雷电引入引弧模块中。

实施例1

请参阅图1-2，本实用新型提供一种引弧装置，包括引弧组件1和电弧导环2，所述引弧组件1设置在电弧导环2上，所述电弧导环2设置在外部的反冲模块3上。引弧组件1用于把电弧引入，电弧导环2用于把电弧导入到反冲模块3。反冲模块3对电弧进行反冲，实现进出对冲的效果，实现更好的消弱电弧。电弧导环2设置为金属圆环，金属圆环设置在反冲模块3的顶端。反冲模块3设置为内置空心管状结构，空心管状结构外部设置有裙边。当电弧向引弧装置内逼近时，金属尖端放电会产生感应库仑力，由于引弧组件本身不完全绝缘，因此通过库仑力起到引雷的作用，在通过雷云的电子雾时，装置的引弧模块与电子雾的接触，产生了触碰，电子雾触碰到金属，通过沿面放电形成一个相反的电流，形成光电离将电子吸引过来。

实施例2

如图2所示，所述引弧组件1由一根或者一根以上的金属杆1A组成，金属杆1A固定设置在电弧导环2上。若干根金属杆1A均匀的设置在电弧导环2上，金属杆1A设置为尖端的金属杆结构。电弧经金属杆1A在传给电弧导环2，然后再经反冲模块3进行反冲，使得电弧形成对冲，相互消弱的作用。

实施例3

如图3-4所示，所述引弧组件1设置为锥形管1B，锥形管1B内部设置为空心结构，锥形管1B的顶端和底部均开设空孔结构，锥形管1B的底部与电弧导环2固定设置。所述锥形管1B的侧壁有若干个弧形凸边1B1、若干个弧形凹边1B2或者若干个平面板1B3组成，平面板1B3的数量不定，根据用户的需求进行设定，平面板1B3的数量一般是3-8个。若干个平面板1B3设置为三角形板结构，三角形板倾斜设置，且相互连接，若干个弧形凸边1B1倾斜设置，一个弧形凸边1B1一边与另一个弧形凸边1B1另一边连接，弧形凸边1B1的凸出结构设置在外边，若干个弧形凹边1B2倾斜设置，一个弧形凹边1B2一边与另一个弧形凹边1B2另一边连接，弧形凹边1B2的凹槽结构设置在外边。通过设置了内外的弧形结构，从而可以大大的加大表面的面积，聚集的大量异性电荷(正离子)对雷云上的电荷(负离子)存在强大库仑力，能更稳定地停留在表面，引雷效果明显。并且在电弧被反冲后，进行一个聚集的效果对反向，然后与正向的电弧形成一个很好的对冲效果。

实施例4

如图5所示，所述引弧组件1设置为圆锥管1C，圆锥管1C内部设置为空心结构，且上下端设置为开口结构，圆锥管1C的底部固定在电弧导环2上。圆锥管1C外部设置为一个平滑的结构，在加工方面非常的方便，可以快速的批量生产，具有加工简单的特点。同时，圆锥管1C设置为一个金属的锥形管，可以在引弧时可以从一点进行扩散，然后传导电弧导环2上，再传给反冲模块3进行反冲。

实施例5

如图6所示，所述引弧组件1设置为椭圆形金属球壳1D，所述椭圆形金属球壳1D底部和顶部均设置有开孔，椭圆形金属球壳1D的内部设置有喷口管道壁1D1，喷口管道壁1D1设置在底部开孔和顶部开孔的侧边，椭圆形金属球壳1D的底部开孔固定在电弧导环2上，椭圆形金属球壳1D底部开孔和顶部开孔均与电弧导环2连接处的反冲模块3连通，构成电弧喷口。椭圆形金属球壳1D外部设置为一个椭圆形，然后内部开孔的地方均设置了喷口管道壁1D1，从而使得形成了一个上下对流的喷口，并且使得金属球壳表面面积增加，聚集的大量异性电荷(正离子)对雷云上的电荷(负离子)存在强大库仑力，能更稳定地停留在表面，引雷效果明显。

实施例6

如图7所示，所述引弧组件1包括圆形金属球壳1E和/或喷口脚墩1E1，所述圆形金属球壳1E底部和顶部均设置有开孔，圆形金属球壳1E的底部开孔固定在电弧导环2上或者喷口脚墩1E1上，所述喷口脚墩1E1设置为底部大上端小，且内部空心的墩管，所述墩管底部固定在电弧导环2上，圆形金属球壳1E的底部开孔和顶部开孔经喷口脚墩1E1与电弧导环2连接处的反冲模块3连通，构成电弧喷口。喷口脚墩1E1一般使用非金属绝缘材料制成，与喷口管道的作用相同。

实施例7

如图8所示，所述引弧组件1包括空心球壳体1F和连通管1F1，所述空心球壳体1F底部和顶端均开设有开孔，空心球壳体1F的底部开孔处固定在连通管1F1的顶端，所述连通管1F1的底端固定在电弧导环2上，所述空心球壳体(1F)底部开孔和顶部开孔经连通管1F1与电弧导环2连接处的反冲模块3连通，构成电弧喷口。连通管1F1作为一个反冲气体的冲出通道，然后经过空心球壳体1F底部开孔和顶部开孔进行喷出。本申请的引弧组件1均是使用金属结构。外部为金属球壳与反冲管由金属环连接，喷口的管道壁为绝缘材料，反冲的气体经过该管道排出。再次基础上，将引弧模块中的金属外壳由锥形与球形结构组合起来。

实施例8

如图9-10所示，所述引弧组件1由柱形金属壳1G构成，柱形金属壳1G的底部固定在电弧导环2上，柱形金属壳1G的内部设置有圆柱喷口管道壁1G1，圆柱喷口管道壁1G1环绕在柱形金属壳1G内部构成电弧喷口，柱形金属壳1G顶部设置为尖端结构。柱形金属壳1G外壳仍为金属物质，喷口的管道壁为绝缘材料，反冲的气体经过该管道排出。该柱型即可为圆柱型，也可为柱形结构。采用尖端柱型结构。见图10，该柱型即可为圆柱型，也可为柱形结构，同时具有尖端结构。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点,对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型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实用新型。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，本实用新型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实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种引弧装置，其特征在于，包括引弧组件(1)和电弧导环(2)，所述引弧组件(1)设置在电弧导环(2)上，所述电弧导环(2)设置在外部的反冲模块(3)上。

2.根据权利要求1所述的一种引弧装置，其特征在于：所述电弧导环(2)设置为金属圆环，所述金属圆环设置在反冲模块的顶端。

3.根据权利要求1所述的一种引弧装置，其特征在于：所述引弧组件(1)由一根或者一根以上的金属杆(1A)组成，金属杆(1A)固定设置在电弧导环(2)上。

4.根据权利要求1所述的一种引弧装置，其特征在于：所述引弧组件(1)设置为锥形管(1B)，锥形管(1B)内部设置为空心结构，锥形管(1B)的顶端和底部均开设空孔结构，锥形管(1B)的底部与电弧导环(2)固定设置。

5.根据权利要求4所述的一种引弧装置，其特征在于：所述锥形管(1B)的侧壁有若干个弧形凸边(1B1)、若干个弧形凹边(1B2)或者若干个平面板(1B3)组成，若干个平面板(1B3)设置为三角形板结构，三角形板倾斜设置，且相互连接，若干个弧形凸边(1B1)倾斜设置，一个弧形凸边(1B1)一边与另一个弧形凸边(1B1)另一边连接，弧形凸边(1B1)的凸出结构设置在外边，若干个弧形凹边(1B2)倾斜设置，一个弧形凹边(1B2)一边与另一个弧形凹边(1B2)另一边连接，弧形凹边(1B2)的凹槽结构设置在外边。

6.根据权利要求1所述的一种引弧装置，其特征在于：所述引弧组件(1)设置为圆锥管(1C)，圆锥管(1C)内部设置为空心结构，且上下端设置为开口结构，圆锥管(1C)的底部固定在电弧导环(2)上。

7.根据权利要求1所述的一种引弧装置，其特征在于：所述引弧组件(1)设置为椭圆形金属球壳(1D)，所述椭圆形金属球壳(1D)底部和顶部均设置有开孔，椭圆形金属球壳(1D)的内部设置有喷口管道壁(1D1)，喷口管道壁(1D1)设置在底部开孔和顶部开孔的侧边，椭圆形金属球壳(1D)的底部开孔固定在电弧导环(2)上，椭圆形金属球壳(1D)底部开孔和顶部开孔均与电弧导环(2)连接处的反冲模块(3)连通，构成电弧喷口。

8.根据权利要求1所述的一种引弧装置，其特征在于：所述引弧组件(1)包括圆形金属球壳(1E)和/或喷口脚墩(1E1)，所述圆形金属球壳(1E)底部和顶部均设置有开孔，圆形金属球壳(1E)的底部开孔固定在电弧导环(2)上或者喷口脚墩(1E1)上，所述喷口脚墩(1E1)设置为底部大上端小，且内部空心的墩管，所述墩管底部固定在电弧导环(2)上，圆形金属球壳(1E)的底部开孔和顶部开孔经喷口脚墩(1E1)与电弧导环(2)连接处的反冲模块(3)连通，构成电弧喷口。

9.根据权利要求1所述的一种引弧装置，其特征在于：所述引弧组件(1)包括空心球壳体(1F)和连通管(1F1)，所述空心球壳体(1F)底部和顶端均开设有开孔，空心球壳体(1F)的底部开孔处固定在连通管(1F1)的顶端，所述连通管(1F1)的底端固定在电弧导环(2)上，所述空心球壳体(1F)底部和顶部均开孔，且经连通管(1F1)与电弧导环(2)连接处的反冲模块(3)连通，构成电弧喷口。

10.根据权利要求1所述的一种引弧装置，其特征在于：所述引弧组件(1)由柱形金属壳(1G)构成，柱形金属壳(1G)的底部固定在电弧导环(2)上，柱形金属壳(1G)的内部设置有圆柱喷口管道壁(1G1)，圆柱喷口管道壁(1G1)环绕在柱形金属壳(1G)内部构成电弧喷口，柱形金属壳(1G)顶部设置为尖端结构。

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