本發(fā)明涉及一種輸電線路的防雷裝置，具體涉及了一種雷電誘導(dǎo)型固相滅弧防雷器。

背景技術(shù)：

雷電是影響輸電線安全的重要因素，長期以來占據(jù)線路故障跳閘的首位，是大氣活動的自然過程，迄今還不可控制。但我們可以通過對常發(fā)事故進(jìn)行分析，尋找雷擊規(guī)律，加強(qiáng)防范。如處于高山峻嶺或峰頂?shù)臈U塔、處于水塘或水庫附近的輸電線路、跨越山嶺或江河湖泊的桿塔和安裝在接地電阻高的桿塔和巖石塔基及輸電線等都是易遭雷擊破壞重點(diǎn)。

雷電打擊會給電力設(shè)施帶來不同形式的損傷和破壞，雷云放電在電力系統(tǒng)中會引起雷擊過電壓，架空線路中常見的過電壓有雷擊在架空線附近通過電磁感應(yīng)在輸電線上的過電壓和雷電直接擊打在導(dǎo)線上產(chǎn)生的過電壓。雷擊造成過電壓，可能對絕緣子、輸電線造成損傷；雷擊引起絕緣子閃絡(luò)放電，會對瓷質(zhì)表面造成燒傷脫落或?qū)ΣＡЫ^緣子造成網(wǎng)狀裂紋，使絕緣強(qiáng)度大幅降低；雷電擊打在輸電線或避雷線上，可能會引起斷股甚至斷裂，使輸電工作無法進(jìn)行。

輸電線路防雷一直都是電力部門防雷工作的重要內(nèi)容，雷電故障仍然是影響電網(wǎng)安全的重要因素之一。輸電線路發(fā)生雷擊時引起的沖擊閃絡(luò)，導(dǎo)致線路絕緣子閃絡(luò)，繼而產(chǎn)生很大的工頻續(xù)流，損壞絕緣子串及金具，導(dǎo)致線路事故。對此電力部門一般采用在輸電線路加裝線路防雷器來實(shí)現(xiàn)保護(hù)。

電弧是高溫高導(dǎo)電率的游離氣體, 將電弧進(jìn)行消滅，簡稱滅弧。滅弧有多種方法，大多是使用某種氣體或者液體來承擔(dān)主要滅弧工作。

防雷器是一種能釋放雷電或兼能釋放電力系統(tǒng)操作過電壓能量，保護(hù)電工設(shè)備免受瞬時過電壓危害，又能截斷續(xù)流，避免引起系統(tǒng)接地短路的電器裝置。

如專利號為201110090288.2公開的一種適用于10 ～ 35kV 架空輸電線路的10 ～ 35kV 架空輸電線路約束空間噴射氣體滅弧防雷間隙裝置，又如專利號為200710066259.6 公開的用于各電壓等級輸電線路的約束空間噴射氣流滅弧防雷間隙裝置，都是并聯(lián)安裝于線路絕緣子串兩端，保護(hù)間隙之間的閃絡(luò)電壓小于被保護(hù)絕緣子串，從而在輸電線路遭受雷擊時優(yōu)先于被保護(hù)絕緣子串擊穿，擊穿放電時，約束空間內(nèi)部的產(chǎn)氣材料被高溫電弧急劇加熱產(chǎn)生高壓氣體的同時，信號采集裝置自動采集信號并啟動噴射氣體發(fā)生裝置，瞬間產(chǎn)生高速氣流沿縱向?qū)﹄娀≡斐蓻_擊、冷卻至熄滅，其滅弧能力較弱。

如專利號為201310297789.7公開的一種不同電壓等級分段滅弧防雷間隙裝置倉，采用了圓盤狀的滅弧儲彈倉，可以放置大量的觸發(fā)后可產(chǎn)生氣體進(jìn)行滅弧的彈丸，且通過平面渦卷彈簧的扭力作用使滅弧彈丸緊密排列在滅弧儲彈倉I的儲彈軌道里，使得當(dāng)前滅弧彈丸觸發(fā)掉落后，下一發(fā)能夠自動進(jìn)入彈丸觸發(fā)位置，實(shí)現(xiàn)自動換彈。雖然克服了以前滅弧彈丸少、有效滅弧次數(shù)少的不足，但不具備計數(shù)功能。

以上的專利雖然對防雷起到了很好的作用，但是仍然一些不足，如只在一個電極上安裝有滅弧裝置，當(dāng)在另一個電極上起弧時無法實(shí)現(xiàn)對起弧點(diǎn)的截斷和滅弧，放電計數(shù)器的體積較大，難于安裝在一些特定場合中，防干擾能力弱，容易產(chǎn)生錯誤計數(shù)，數(shù)據(jù)不可存儲，需要人工記錄，浪費(fèi)大量的勞動力。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理、滅弧能力強(qiáng)、工作穩(wěn)定可靠、更換滅弧氣丸快捷方便的雷電誘導(dǎo)型固相滅弧防雷器。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：

一種雷電誘導(dǎo)型固相滅弧防雷器，其通過連接金具固定安裝在橫擔(dān)上或絕緣子串的一端；主要由防雷器殼體、滅弧轉(zhuǎn)盤、導(dǎo)電金屬板、平面渦卷彈簧、引弧棒、卡位棒、感應(yīng)線圈、滅弧筒、計數(shù)指針、上蓋和轉(zhuǎn)軸組成；所述的防雷器殼體的底部設(shè)有氣丸觸發(fā)位，并且在氣丸觸發(fā)位的下方安裝滅弧筒；所述的卡位棒固定安裝在氣丸觸發(fā)位的邊沿處；所述的引弧棒一端與連接金具相連接，另一端穿過感應(yīng)線圈延伸至滅弧筒內(nèi)；所述的感應(yīng)線圈的導(dǎo)線一端與卡位棒相連接，另一端與導(dǎo)電金屬板滑動接觸；感應(yīng)線圈被引弧棒穿過，當(dāng)空氣間隙剛剛閃絡(luò)即在電弧的起點(diǎn)引弧棒通過的一次電流（即雷電弧電流）變化率最大，感應(yīng)線圈的感應(yīng)電壓最大產(chǎn)生的二次電流最大，足以觸發(fā)滅弧氣丸，這就實(shí)現(xiàn)了電弧起點(diǎn)、二次電流起點(diǎn)與氣流滅弧起點(diǎn)三點(diǎn)的同時性，達(dá)到以快制強(qiáng)的滅弧效果，在電弧起燃瞬間就能快速熄滅電??；所述的計數(shù)指針設(shè)在防雷器殼體的下方，并且固定于滅弧轉(zhuǎn)盤的軸心位置；所述的滅弧轉(zhuǎn)盤安裝在防雷器殼體內(nèi)部，滅弧轉(zhuǎn)盤上部圓心位置通過轉(zhuǎn)軸與防雷器殼體上蓋相連，滅弧轉(zhuǎn)盤可繞轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，并且在滅弧轉(zhuǎn)盤中央位置設(shè)有推動滅弧轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的平面渦卷彈簧，滅弧轉(zhuǎn)盤下部與防雷器殼體內(nèi)部滅弧筒處設(shè)置的突起墊圈基本接觸，而與防雷器殼體內(nèi)部非突起部分有縫隙；所述的導(dǎo)電金屬板安裝在滅弧轉(zhuǎn)盤的上部；所述的滅弧轉(zhuǎn)盤沿圓周方向設(shè)有若干個滅弧氣丸，在每一個滅弧氣丸的一側(cè)均設(shè)有一個L形觸發(fā)電極和一個凹槽，并且L形觸發(fā)電極的一端通過導(dǎo)線與滅弧氣丸的其中一個觸發(fā)端相連接， L形觸發(fā)電極的尾部延伸出滅弧轉(zhuǎn)盤的邊沿；所述的滅弧氣丸的另一個觸發(fā)端通過導(dǎo)線與金屬導(dǎo)電板相連接。

本發(fā)明的雷電誘導(dǎo)型固相滅弧防雷器采用了獨(dú)特的卡位與脫位方式，即：在滅弧氣丸處于氣丸觸發(fā)位時，L形觸發(fā)電極的尾部被卡位棒卡住，直至滅弧氣丸被觸發(fā)，滅弧氣丸觸發(fā)后產(chǎn)生強(qiáng)氣流，使在凹槽處的L形觸發(fā)電極沿凹槽彎曲，L形觸發(fā)電極的尾部縮進(jìn)滅弧轉(zhuǎn)盤從而成功脫位使得滅弧轉(zhuǎn)盤可以在平面渦卷彈簧的作用下轉(zhuǎn)動，直至下一發(fā)滅弧氣丸進(jìn)入氣丸觸發(fā)位，與之相配的L形觸發(fā)電極再次被卡位棒卡住。

在本發(fā)明中，設(shè)計的卡位結(jié)構(gòu)，不僅可以保證整個轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)可以可靠旋轉(zhuǎn)和可靠停止，也可以保證滅弧氣丸的觸發(fā)端與固相防雷器的觸發(fā)電極順利接觸，可靠觸發(fā)。L形觸發(fā)電極足夠長足夠厚，能夠穩(wěn)定的進(jìn)行卡位，氣丸觸發(fā)后又能可靠脫位，防止滅弧轉(zhuǎn)盤誤動。安裝在滅弧轉(zhuǎn)盤內(nèi)部的平面渦卷彈簧套在轉(zhuǎn)軸上，并且可以根據(jù)需要安裝1到n個不等，在提供足夠動力時用的彈簧越多每個所提供的力越小形變越小越穩(wěn)定。安裝在滅弧轉(zhuǎn)盤上部的導(dǎo)電金屬板除了能夠保證各個滅弧氣丸實(shí)現(xiàn)電流導(dǎo)通進(jìn)行觸發(fā)動作之外，還能夠起到抵擋滅弧氣丸觸發(fā)時的反沖力的作用。在滅弧筒處（氣丸觸發(fā)位處）設(shè)置突起墊圈也是有效的減小摩擦力方式；同時滅弧氣丸的觸發(fā)動作，可能會產(chǎn)生碎片，設(shè)置突起墊圈可以使滅弧轉(zhuǎn)盤與殼體底部留有空隙，保證碎片的存在不會影響滅弧轉(zhuǎn)盤的正常轉(zhuǎn)動。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步說明，以上所述的防雷器殼體的底面和/或側(cè)面設(shè)有數(shù)字標(biāo)記或是不同的顏色標(biāo)識。這樣能夠可靠方便讀數(shù)，便于及時更換滅弧轉(zhuǎn)盤。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步說明，以上所述的凹槽為半圓凹槽。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步說明，以上所述的卡位棒和引弧棒均為鐵質(zhì)金屬棒或者銅質(zhì)金屬棒。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步說明，以上所述的滅弧筒采用三段式結(jié)構(gòu)，即采用螺紋連接方式將三段滅弧筒連接而成。三段式結(jié)構(gòu)主要是在將本發(fā)明的防雷器朝上安裝時可以有效的起到防水作用，雨水不會流進(jìn)滅弧筒內(nèi)部。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步說明，以上所述的防雷器殼體與上蓋采用軸連接方式，通過翻開上蓋更換滅弧轉(zhuǎn)盤；或者所述的防雷器殼體采用兩個以上部分組裝的方式，各部分同樣采取軸連接方式，通過轉(zhuǎn)動開一部分或幾部分來更換滅弧轉(zhuǎn)盤。

在本發(fā)明中，所述的雷電誘導(dǎo)型固相滅弧防雷器與下電極（即絕緣子串的下端）的配合方式有三種：a.絕緣子串的上端安裝雷電誘導(dǎo)型固相滅弧防雷器，下端安裝純引弧電極；b. 絕緣子串的上端安裝雷電誘導(dǎo)型固相滅弧防雷器，下端安裝專利號為201110090288.2公開的一種架空輸電線路約束空間噴射氣體滅弧防雷間隙裝置；c. 絕緣子串的上端、下端均分別安裝雷電誘導(dǎo)型固相滅弧防雷器。

在220kV電壓等級以上的輸電線路可以采用配合方式c. 絕緣子串的上端、下端均分別安裝雷電誘導(dǎo)型固相滅弧防雷器。針對不同的雷擊方式，當(dāng)下電極起弧時由于220kv并聯(lián)間隙更長電弧有可能不能順利進(jìn)入上電極的滅弧筒而在風(fēng)力等外力作用下飄到金具或絕緣子根部，此時安裝在下電極的裝置可以可靠動作有效滅弧。采用上下電極均有滅弧筒絕緣配合布局，以此實(shí)現(xiàn)對起弧點(diǎn)的截斷和滅弧，確保對電弧通道起碼有一個滅弧點(diǎn)。

本發(fā)明的工作流程（工作原理）：

對于110kV電壓等級的輸電線路來說，高壓電極固定在導(dǎo)線上，以石墨作為引弧電極，雷電誘導(dǎo)型固相滅弧防雷器有引弧電極（引弧棒），保證電弧能沿著既定軌道也就是主間隙形成并順利進(jìn)入雷電誘導(dǎo)型固相滅弧防雷器，從而避免電弧沿絕緣子串表面閃絡(luò)灼燒絕緣子電弧在此產(chǎn)生。電弧進(jìn)入雷電誘導(dǎo)型固相滅弧防雷器的引弧棒后，由于引弧棒外套有一個羅氏線圈（感應(yīng)線圈），電弧的存在使羅氏線圈感應(yīng)產(chǎn)生電流。羅氏線圈的一端連接固相滅弧防雷器的卡位棒，另外一端連接滅弧氣丸的公共電極（導(dǎo)電金屬板）。滅弧氣丸有兩個觸發(fā)端，其中一個觸發(fā)端通過觸發(fā)電極的卡位端與固相滅弧防雷器的卡位棒連接，另外一個觸發(fā)端是連接羅氏線圈所連接著的公共電極（導(dǎo)電金屬板），這樣一旦電弧產(chǎn)生，整個回路就導(dǎo)通，滅弧氣丸順利動作，截斷電弧。動作完成后，由于滅弧氣丸是各自獨(dú)立地裝在一個圓盤狀的轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)（滅弧轉(zhuǎn)盤），轉(zhuǎn)盤機(jī)構(gòu)內(nèi)部封裝有轉(zhuǎn)動裝置（平面渦卷彈簧），一旦一個滅弧氣丸動作，則滅弧氣丸的卡位松脫，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)到下一個滅弧氣丸的卡位，卡位卡住固相滅弧防雷器的定位棒，重復(fù)動作過程。滅弧轉(zhuǎn)盤連接計數(shù)器的計數(shù)指針，在固相防雷器的外部、底部有滅弧氣丸動作次數(shù)，動作一次指針就會旋轉(zhuǎn)一次，指向相應(yīng)數(shù)字或顏色。當(dāng)滅弧氣丸用盡后，可以拆除固相防雷器上蓋，更換轉(zhuǎn)盤，能夠重復(fù)利用，安裝方便。

對于220kV電壓等級的輸電線路來說，可以在絕緣子串兩端均分別安裝雷電誘導(dǎo)型固相滅弧防雷器，安裝在下方的固相滅弧防雷器的下端是固定在絕緣子的根部，連接在導(dǎo)線上，能夠保證電弧是在固相防雷器上起弧，不會在絕緣子根部發(fā)生閃絡(luò)；并且它的滅弧筒是有放水結(jié)構(gòu)設(shè)計，可以不受雨水等影響。

對于應(yīng)用在220kV電壓等級線路上容易發(fā)生冰閃的地區(qū)的雷電誘導(dǎo)型固相滅弧防雷器，它的橫擔(dān)處和導(dǎo)線處的兩個裝置會有偏差，偏差是通過安裝時的金具實(shí)現(xiàn)的，偏差可以是前后的位置偏差也可以是左右的角度偏差，這樣做是為了防止冰棱的存在，也就是防止冰閃。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)：

1.結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理，滅弧能力強(qiáng)，工作穩(wěn)定可靠。設(shè)計了卡位結(jié)構(gòu)，不僅可以保證整個轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)可以可靠旋轉(zhuǎn)和可靠停止，也可以保證滅弧氣丸的觸發(fā)端與固相防雷器的觸發(fā)電極順利接觸，可靠觸發(fā)。轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)封裝成一個整體，不會發(fā)生受潮、銹蝕、腐爛等問題，并且設(shè)有防水結(jié)構(gòu)，能夠可靠保證機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性。

2.可計數(shù)，便于后期維護(hù)、更換。當(dāng)這一個裝置的滅弧氣丸用完后，可以通過打開固相滅弧防雷器的上蓋，更換整個滅弧轉(zhuǎn)盤實(shí)現(xiàn)快速補(bǔ)充滅弧氣丸，充分節(jié)省人力物力，增加防雷可靠性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明一實(shí)施例的安裝示意圖。

圖2是本發(fā)明一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明一實(shí)施例中滅弧轉(zhuǎn)盤的滅弧氣丸布置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明中雷電誘導(dǎo)型固相滅弧防雷器的電流通路示意圖。

附圖標(biāo)記：1-絕緣子串，2-雷電誘導(dǎo)型固相滅弧防雷器，3-高壓電極，201-防雷器殼體，202-滅弧轉(zhuǎn)盤，203-導(dǎo)電金屬板，204-平面渦卷彈簧，205-滅弧氣丸，206-L形觸發(fā)電極，207-引弧棒，208-卡位棒，209-感應(yīng)線圈，210-滅弧筒，211-突起墊圈，212-計數(shù)指針，213-凹槽，214-轉(zhuǎn)軸，215-上蓋。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。

實(shí)施例1：

如圖1-4所示，一種雷電誘導(dǎo)型固相滅弧防雷器，其通過連接金具固定安裝在絕緣子串1的一端；其中：該雷電誘導(dǎo)型固相滅弧防雷器2主要由防雷器殼體201、滅弧轉(zhuǎn)盤202、導(dǎo)電金屬板203、平面渦卷彈簧204、引弧棒207、卡位棒208、感應(yīng)線圈209、滅弧筒210、計數(shù)指針212、上蓋215和轉(zhuǎn)軸214組成；所述的防雷器殼體201的底部設(shè)有氣丸觸發(fā)位，并且在氣丸觸發(fā)位的下方安裝滅弧筒210；所述的卡位棒208固定安裝在氣丸觸發(fā)位的邊沿處；所述的引弧棒207一端與連接金具相連接，另一端穿過感應(yīng)線圈209延伸至滅弧筒210內(nèi)；所述的感應(yīng)線圈209的導(dǎo)線一端與卡位棒208相連接，另一端與導(dǎo)電金屬板203滑動接觸；感應(yīng)線圈209被引弧棒207穿過，當(dāng)空氣間隙剛剛閃絡(luò)即在電弧的起點(diǎn)引弧棒207通過的一次電流變化率最大，感應(yīng)線圈209的感應(yīng)電壓最大產(chǎn)生的二次電流最大，足以觸發(fā)滅弧氣丸，這就實(shí)現(xiàn)了電弧起點(diǎn)、二次電流起點(diǎn)與氣流滅弧起點(diǎn)三點(diǎn)的同時性，達(dá)到以快制強(qiáng)的滅弧效果，在電弧起燃瞬間就能快速熄滅電弧；所述的計數(shù)指針212設(shè)在防雷器殼體201的下方，并且固定于滅弧轉(zhuǎn)盤202的軸心位置；所述的滅弧轉(zhuǎn)盤202安裝在防雷器殼體201內(nèi)部，滅弧轉(zhuǎn)盤202上部圓心位置通過轉(zhuǎn)軸214與防雷器殼體上蓋215相連，滅弧轉(zhuǎn)盤202可繞轉(zhuǎn)軸214旋轉(zhuǎn)，并且在滅弧轉(zhuǎn)盤202中央位置設(shè)有推動滅弧轉(zhuǎn)盤202轉(zhuǎn)動的平面渦卷彈簧204，滅弧轉(zhuǎn)盤202下部與防雷器殼體201內(nèi)部滅弧筒處設(shè)置的突起墊圈211基本接觸，而與防雷器殼體201內(nèi)部非突起部分有縫隙；所述的導(dǎo)電金屬板203安裝在滅弧轉(zhuǎn)盤202的上部；所述的滅弧轉(zhuǎn)盤202沿圓周方向設(shè)有若干個滅弧氣丸205，在每一個滅弧氣丸205的一側(cè)均設(shè)有一個L形觸發(fā)電極206和一個凹槽213，并且L形觸發(fā)電極206的一端通過導(dǎo)線與滅弧氣丸205的其中一個觸發(fā)端相連接， L形觸發(fā)電極206的尾部延伸出滅弧轉(zhuǎn)盤202的邊沿；所述的滅弧氣丸205的另一個觸發(fā)端通過導(dǎo)線與金屬導(dǎo)電板203相連接。

該雷電誘導(dǎo)型固相滅弧防雷器采用了獨(dú)特的卡位與脫位方式，即：在滅弧氣丸205處于氣丸觸發(fā)位時，L形觸發(fā)電極206的尾部被卡位棒208卡住，直至滅弧氣丸205被觸發(fā)，滅弧氣丸205觸發(fā)后產(chǎn)生強(qiáng)氣流，使在凹槽213處的L形觸發(fā)電極206沿凹槽213彎曲，L形觸發(fā)電極206的尾部縮進(jìn)滅弧轉(zhuǎn)盤202從而成功脫位使得滅弧轉(zhuǎn)盤202可以在平面渦卷彈簧204的作用下轉(zhuǎn)動，直至下一發(fā)滅弧氣丸205進(jìn)入氣丸觸發(fā)位，與之相配的L形觸發(fā)電極206再次被卡位棒208卡住。

所述的防雷器殼體201的底面設(shè)有數(shù)字標(biāo)記或是不同的顏色標(biāo)識。所述的凹槽213為半圓凹槽。所述的卡位棒208和引弧棒207均為銅質(zhì)金屬棒。所述的防雷器殼體201與上蓋215采用軸連接方式，通過翻開上蓋215更換滅弧轉(zhuǎn)盤202。

在本實(shí)施例安裝時，其滅弧筒210的開口指向下方安裝在輸電線路上的高壓電極3。

實(shí)施例2：

本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于：所述的防雷器殼體201的底面和側(cè)面設(shè)有數(shù)字標(biāo)記。

實(shí)施例3：

本實(shí)施例與實(shí)施例1的區(qū)別在于：所述的防雷器殼體201的側(cè)面設(shè)有顏色標(biāo)識。所述的滅弧筒210采用三段式結(jié)構(gòu)，即采用螺紋連接方式將三段滅弧筒連接而成。