本發(fā)明涉及一種輸電線路的防雷裝置，尤其涉及了一種電弧壓縮滅弧防雷間隙裝置。
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。
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2015100691235公開了一種可計數(shù)截弧防雷器，包括防雷器主體和引弧電極；引弧電極固定安裝在防雷器主體的一端，防雷器主體的另一端通過連接金具固定安裝在橫擔(dān)上；防雷器主體設(shè)有由若干段滅弧通道組成并且呈Z形循環(huán)排布的滅弧路徑；在兩兩相鄰的滅弧通道的連接處設(shè)有銅塊，并且每一段滅弧通道均放置有兩個滅弧管，在這兩個滅弧管之間設(shè)有一導(dǎo)弧球；所述滅弧路徑的第一段滅弧通道入口處的滅弧管通過帶螺紋的導(dǎo)弧棒與引弧電極相連接，最后一段滅弧通道出口處的滅弧管通過導(dǎo)線與連接金具相連接；在最后一段滅弧通道出口處設(shè)有一計數(shù)器。該防雷器采用了縱吹電弧的方式進(jìn)行滅弧。
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，只有縱吹滅弧方式，當(dāng)電弧較強(qiáng)時，電弧不易吹滅。
技術(shù)實現(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、滅弧能力更強(qiáng)、工作穩(wěn)定可靠的電弧壓縮滅弧防雷間隙裝置。該電弧壓縮滅弧防雷間隙裝置不僅可以縱吹滅弧方式，還有橫吹滅弧方式，且增加了電弧拐點、斷點，能夠更為高效的滅弧。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：
一種電弧壓縮滅弧防雷間隙裝置，包括防雷器主體和引弧電極，所述的引弧電極固定安裝在防雷器主體的一端，防雷器主體的另一端通過連接金具固定安裝在橫擔(dān)上或絕緣子串的一端；所述的防雷器主體設(shè)有由若干段滅弧通道組成并且呈Z形循環(huán)排布的滅弧路徑，并且每一段滅弧通道均放置有兩個滅弧管，在這兩個滅弧管之間設(shè)有一導(dǎo)弧球；所述滅弧路徑的第一段滅弧通道入口處的滅弧管通過導(dǎo)弧棒與引弧電極相連接，最后一段滅弧通道出口處的滅弧管與連接金具相連接；其中：在兩兩相鄰的滅弧通道的連接處設(shè)有三通管；所述的三通管的兩端分別設(shè)有一個導(dǎo)弧電極；所述導(dǎo)弧電極的一端伸入三通管中，另一端與臨近的滅弧管直接接觸連接或者通過導(dǎo)線連接。
本發(fā)明的防雷間隙裝置，通過增加三通管，并且結(jié)合呈Z形的滅弧路徑，不僅延長了滅弧路徑、拉伸細(xì)化了電弧，而且具備多個出口斷點，實現(xiàn)了縱吹橫吹滅弧方式相互配合，使電弧更容易熄滅且不復(fù)燃。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步說明，在三通管中的導(dǎo)弧電極呈圓柱狀，在臨近滅弧管管口的導(dǎo)弧電極呈圓環(huán)狀。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步說明，在三通管中的一對導(dǎo)弧電極間設(shè)置2～3mm的空氣間隙，空氣間隙長度恰好是三通管的徑向管直徑。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步說明，在最后一段滅弧通道出口處設(shè)有一計數(shù)器；所述的計數(shù)器包括小球存放器和放置在小球存放器內(nèi)的計數(shù)小球；所述小球存放器的出口與最后一段滅弧通道的出口相對應(yīng)。在防雷間隙裝置進(jìn)行動作時，最后一段滅弧通道的出口仍有強(qiáng)氣流吹出，這樣可以將位于小球存放器的出口處的計數(shù)小球吹出。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步說明，以上所述的小球存放器的出口處設(shè)有一擋板。設(shè)置擋板可以防止在防雷間隙裝置不動作時，計數(shù)小球自動脫落的現(xiàn)象。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步說明，以上所述的計數(shù)小球采用不同顏色或者數(shù)字進(jìn)行標(biāo)記。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步說明，以上所述的計數(shù)器為螺旋式或豎直式或壓彈式計數(shù)器。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步說明，以上所述的螺旋式計數(shù)器的小球存放器呈螺旋狀安裝在防雷器主體上。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步說明，以上所述的壓彈式計數(shù)器通過固定外圈安裝在防雷器主體的底部，并且小球存放器的內(nèi)部設(shè)有彈簧。計數(shù)小球的放置方式可以是垂直于固定外圈，也可以平行于固定外圈，當(dāng)裝置動作一次，出口處小球被吹出一個，壓緊的彈簧就將位于出口處旁邊的計數(shù)小球推進(jìn)出口處，計數(shù)小球進(jìn)位，等待下次動作。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步說明，以上所述的防雷器主體的底部內(nèi)置有螺母Ⅰ；所述的連接金具的外表面設(shè)有外螺紋，并且采用外置螺母壓緊固定片與防雷器主體內(nèi)部的螺母Ⅰ進(jìn)行螺紋連接。在螺母之間放置固定片，可以保證防雷器動作時，電弧行走路徑為螺母外表面，而不是內(nèi)部螺牙，防止內(nèi)部螺牙損壞導(dǎo)致防雷器掉落。采用螺紋連接方式，可以保證防雷器的穩(wěn)固連接，即使在臺風(fēng)等惡劣自然災(zāi)害天氣下依然不會旋轉(zhuǎn)或錯位。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步說明，以上所述的防雷器主體采用憎水性材料制成，并且防雷器主體的外表面設(shè)有傘裙。同時，防雷器主體的外部形狀可以做成絕緣子形狀。憎水性材質(zhì)的防雷器主體使得防雷器內(nèi)部的每一個通道出入口即使有水等介質(zhì)進(jìn)入，依然可以可靠動作。
作為本發(fā)明的進(jìn)一步說明，以上所述的引弧電極為石墨電極；所述的導(dǎo)弧電極為銅質(zhì)電極；所述的滅弧管為細(xì)陶瓷管。
本發(fā)明的工作過程（工作原理）：
在輸電線路發(fā)生雷擊時，本發(fā)明的截弧防雷器通過引弧電極將電弧引入防雷器主體內(nèi)部的呈Z形的滅弧路徑中（由于三通管的導(dǎo)弧電極和滅弧通道內(nèi)的導(dǎo)弧球的引弧作用，電弧路徑被規(guī)定，不能從防雷器主體表面發(fā)生閃絡(luò)）；在當(dāng)電弧經(jīng)過滅弧路徑中每一段滅弧通道時，滅弧通道內(nèi)的滅弧管因高溫產(chǎn)生強(qiáng)氣流，對電弧的拐點進(jìn)行吹拉，再次拉伸細(xì)化了電弧，使電弧更加容易被吹滅且不復(fù)燃。安裝在滅弧路徑出口處的計數(shù)器，計數(shù)小球被強(qiáng)氣流的吹出掉落，實現(xiàn)了動作次數(shù)的統(tǒng)計。也就是，本發(fā)明的截弧防雷器通過雷電脈沖觸發(fā)，優(yōu)先吸引、控制和改變雷電沖擊電弧的發(fā)展軌跡，使沖擊電弧在被滅弧管強(qiáng)烈壓縮、折彎后，在滅弧管中產(chǎn)生極高的軸壓力梯度，把電弧由滅弧管內(nèi)向外界噴出，使電弧在多點產(chǎn)生斷口，形成整體滅弧結(jié)構(gòu)中大尺度的分段電弧，從而電弧能量減弱，熄滅電弧。
本發(fā)明的優(yōu)點：
1.結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理，滅弧能力更強(qiáng)，工作更加穩(wěn)定可靠。在滅弧通道的連接處設(shè)置三通管，結(jié)合呈Z形的滅弧路徑，不僅有效限定了電弧的路徑，保障電弧經(jīng)過多次拉伸膨脹，通過縱吹橫吹相配合的方式使電弧形成多斷點，三通管在電弧拐點（電弧最脆弱的地方）增加橫吹能使電弧迅速熄滅并且具有極強(qiáng)的抑制電弧重燃的能力。
2.可計數(shù)，便于后期維護(hù)、更換。在滅弧路徑出口處設(shè)置計數(shù)器，通過動作一次，吹落一個計數(shù)小球，可以讓維護(hù)人員快速的直觀的獲知動作次數(shù)、當(dāng)前動作次數(shù)、剩余動作次數(shù)等等，便于及時對防雷器進(jìn)行更換、維護(hù)，保證防雷器的工作持續(xù)性。
3.安全可靠。本發(fā)明的防雷間隙裝置通過連接金具固定在橫擔(dān)上，而連接金具與防雷器主體之間采用外置螺母壓緊固定片與防雷器主體內(nèi)部的螺母Ⅰ進(jìn)行螺紋連接，可以保證防雷器動作時，電弧行走路徑為螺母外表面，而不是內(nèi)部螺牙，防止內(nèi)部螺牙損壞導(dǎo)致防雷器掉落。采用螺紋連接方式，可以保證防雷器的穩(wěn)固連接，即使在臺風(fēng)等惡劣自然災(zāi)害天氣下依然不會旋轉(zhuǎn)或錯位。
附圖說明
圖1是本發(fā)明一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)記：
1-防雷器主體，2-引弧電極，3-三通管，4-滅弧路徑，5-計數(shù)小球，6-小球存放器，7-連接金具。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
實施例1：
如圖1所示，一種電弧壓縮滅弧防雷間隙裝置，包括防雷器主體1和引弧電極2，所述的引弧電極2固定安裝在防雷器主體1的一端，防雷器主體1的另一端通過連接金具7固定安裝在橫擔(dān)上或絕緣子串的一端；所述的防雷器主體1設(shè)有由若干段滅弧通道組成并且呈Z形循環(huán)排布的滅弧路徑4，并且每一段滅弧通道均放置有兩個滅弧管，在這兩個滅弧管之間設(shè)有一導(dǎo)弧球；所述滅弧路徑4的第一段滅弧通道入口處的滅弧管通過導(dǎo)弧棒與引弧電極2相連接，最后一段滅弧通道出口處的滅弧管與連接金具7相連接；其中：在兩兩相鄰的滅弧通道的連接處設(shè)有三通管3；所述的三通管3的兩端分別設(shè)有一個導(dǎo)弧電極；所述導(dǎo)弧電極的一端伸入三通管3中，另一端與臨近的滅弧管直接接觸連接。在三通管3中的導(dǎo)弧電極呈圓柱狀，在臨近滅弧管管口的導(dǎo)弧電極呈圓環(huán)狀。在三通管3中的一對導(dǎo)弧電極間設(shè)置約3mm的空氣間隙，空氣間隙長度恰好是三通管3的徑向管直徑。
在最后一段滅弧通道出口處設(shè)有一計數(shù)器。所述的計數(shù)器包括小球存放器6和放置在小球存放器6內(nèi)的計數(shù)小球5；所述小球存放器6的出口與最后一段滅弧通道的出口相對應(yīng)。所述的小球存放器6的出口處設(shè)有一擋板。所述的計數(shù)小球5采用不同顏色進(jìn)行標(biāo)記。所述的計數(shù)器為螺旋式計數(shù)器。所述的螺旋式計數(shù)器的小球存放器6呈螺旋狀安裝在防雷器主體1上。
所述的防雷器主體1采用憎水性材料制成，并且防雷器主體1的外表面設(shè)有傘裙。所述的引弧電極2為石墨電極；所述的導(dǎo)弧電極為銅質(zhì)電極；所述的滅弧管為細(xì)陶瓷管。
實施例2：
一種電弧壓縮滅弧防雷間隙裝置，包括防雷器主體1和引弧電極2，所述的引弧電極2固定安裝在防雷器主體1的一端，防雷器主體1的另一端通過連接金具7固定安裝在橫擔(dān)上或絕緣子串的一端；所述的防雷器主體1設(shè)有由若干段滅弧通道組成并且呈Z形循環(huán)排布的滅弧路徑4，并且每一段滅弧通道均放置有兩個滅弧管，在這兩個滅弧管之間設(shè)有一導(dǎo)弧球；所述滅弧路徑4的第一段滅弧通道入口處的滅弧管通過導(dǎo)弧棒與引弧電極2相連接，最后一段滅弧通道出口處的滅弧管與連接金具7相連接；其中：在兩兩相鄰的滅弧通道的連接處設(shè)有三通管3；所述的三通管3的兩端分別設(shè)有一個導(dǎo)弧電極；所述導(dǎo)弧電極的一端伸入三通管3中，另一端與臨近的滅弧管直接接觸連接。在三通管3中的導(dǎo)弧電極呈圓柱狀，在臨近滅弧管管口的導(dǎo)弧電極呈圓環(huán)狀。在三通管3中的一對導(dǎo)弧電極間設(shè)置約2mm的空氣間隙，空氣間隙長度恰好是三通管3的徑向管直徑。
在最后一段滅弧通道出口處設(shè)有一計數(shù)器。所述的計數(shù)器包括小球存放器6和放置在小球存放器6內(nèi)的計數(shù)小球5；所述小球存放器6的出口與最后一段滅弧通道的出口相對應(yīng)。所述的小球存放器6的出口處設(shè)有一擋板。所述的計數(shù)小球5采用數(shù)字進(jìn)行標(biāo)記。所述的計數(shù)器為壓彈式計數(shù)器。所述的壓彈式計數(shù)器通過固定外圈安裝在防雷器主體1的底部，并且小球存放器6的內(nèi)部設(shè)有彈簧。
所述的防雷器主體1采用憎水性材料制成，并且防雷器主體1的外表面設(shè)有傘裙。所述的引弧電極2為石墨電極；所述的導(dǎo)弧球為銅質(zhì)小球；所述的導(dǎo)弧電極為銅質(zhì)電極；所述的滅弧管為細(xì)陶瓷管。
實施例3：
一種電弧壓縮滅弧防雷間隙裝置，包括防雷器主體1和引弧電極2，所述的引弧電極2固定安裝在防雷器主體1的一端，防雷器主體1的另一端通過連接金具7固定安裝在橫擔(dān)上或絕緣子串的一端；所述的防雷器主體1設(shè)有由若干段滅弧通道組成并且呈Z形循環(huán)排布的滅弧路徑4，并且每一段滅弧通道均放置有兩個滅弧管，在這兩個滅弧管之間設(shè)有一導(dǎo)弧球；所述滅弧路徑4的第一段滅弧通道入口處的滅弧管通過導(dǎo)弧棒與引弧電極2相連接，最后一段滅弧通道出口處的滅弧管與連接金具7相連接；其中：在兩兩相鄰的滅弧通道的連接處設(shè)有三通管3；所述的三通管3的兩端分別設(shè)有一個導(dǎo)弧電極；所述導(dǎo)弧電極的一端伸入三通管3中，另一端與臨近的滅弧管通過導(dǎo)線連接。在三通管3中的導(dǎo)弧電極呈圓柱狀，在臨近滅弧管管口的導(dǎo)弧電極呈圓環(huán)狀。在三通管3中的一對導(dǎo)弧電極間設(shè)置約3mm的空氣間隙，空氣間隙長度恰好是三通管3的徑向管直徑。
在最后一段滅弧通道出口處設(shè)有一計數(shù)器。所述的計數(shù)器包括小球存放器6和放置在小球存放器6內(nèi)的計數(shù)小球5；所述小球存放器6的出口與最后一段滅弧通道的出口相對應(yīng)。所述的小球存放器6的出口處設(shè)有一擋板。所述的計數(shù)小球5采用數(shù)字進(jìn)行標(biāo)記。所述的計數(shù)器為豎直式計數(shù)器。
所述的防雷器主體1的底部內(nèi)置有螺母Ⅰ；所述的連接金具7的外表面設(shè)有外螺紋，并且采用外置螺母壓緊固定片與防雷器主體1內(nèi)部的螺母Ⅰ進(jìn)行螺紋連接。所述的防雷器主體1采用憎水性材料制成，并且防雷器主體1的外表面設(shè)有傘裙。所述的引弧電極2為石墨電極；所述的導(dǎo)弧球為石墨小球；所述的導(dǎo)弧電極為銅質(zhì)電極；所述的滅弧管為細(xì)陶瓷管。