一种多级反冲与固相灭弧的双重灭弧装置的制作方法

1.本发明涉及灭弧防雷技术领域，尤其涉及一种多级反冲与固相灭弧的双重灭弧装置。


背景技术：

2.雷电是大自然释放巨大能量的方式之一。当雷电直击线路或直击杆塔时，会产生极大的雷电流，若不能及时将该雷电流从线路中释放出去，则电网将会遭受破坏。当前，对于雷击线路和杆塔的保护主要有加装避雷线和避雷器。但是，避雷线与避雷器都存在一定的问题。使用击距法进行计算，避雷线与大地的保护范围将会有一部分空白，雷击发生在该空白部分时，直击线路的可能性将极大，此时，避雷线就失去了其功能。另外，对于档距中央是深谷的杆塔，由于其下陷的地形，使得地面的保护范围也下降，这就使得雷击线路的范围扩大，雷击线路的可能性大大增加。避雷器主要用于雷击后保护并联的装置，以氧化锌避雷器为例，当雷电流流过时，避雷器阀片的电阻快速降低，使雷电流经过避雷器入地，且避雷器两端的压降十分小，因此保护并联装置。但当前雷击大部分为多重雷击，氧化锌避雷器中会积聚大量的热，规程规定氧化锌避雷器流过一次雷击后的散热时间为60秒，在多重雷击下，避雷器根本无法散发热量，因此会产生爆炸，成为线路的永久性短路点，引起电网停电。因此，设计一种可以安全可靠的防雷装置十分有必要。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种多级反冲与固相灭弧的双重灭弧装置，解决现有固相灭弧装置灭弧反应迟缓和反冲灭弧装置灭弧弱的技术问题。本防雷装置基于固相灭弧装置，再加入反冲部分，使两部分协同工作，可以更可靠的进行灭弧，降低雷击的危害。本发明的目的在于提高目前输电线路防雷体系的防护能力，因此提出了多级反冲与固相灭弧相结合的装置。
4.一种多级反冲与固相灭弧的双重灭弧装置，包括第一灭弧筒、第二灭弧筒、第三灭弧筒、第四灭弧筒、固相灭弧本体和灭弧筒，灭弧设置在固相灭弧本体的上，第一灭弧筒设置在灭弧筒前端的侧边，第二灭弧筒倾斜设置在灭弧筒的中部，第二灭弧筒的反冲口与灭弧筒内部连通，第一灭弧筒的接闪电极接入灭弧筒内，第三灭弧筒和第四灭弧筒平行设置在固相灭弧本体的侧边，第三灭弧筒开口向下设置，第四灭弧筒开口向上设置，第三灭弧筒的第四灭弧筒接闪电极通过导线连接，第四灭弧筒的上方设置有电极，电极与固相灭弧本体的感应器件连接。
5.进一步地，第一灭弧筒和第二灭弧筒分别设置在固相灭弧本体的两侧，第三灭弧筒设置在第二灭弧筒的斜上方。
6.进一步地，第三灭弧筒和第四灭弧筒之间设置有绝缘体，绝缘体包裹第三灭弧筒和第四灭弧筒的接闪电极及连接的导线。
7.进一步地，第一灭弧筒、第二灭弧筒、第三灭弧筒和第四灭弧筒均包括陶瓷管体、
顶部套盖板、固定装置、底部套盖板和绝缘覆盖层，顶部套盖板设置在陶瓷管体的顶部，底部套盖板设置在陶瓷管体的底部，固定装置穿过顶部套盖板和底部套盖板，并固定设置，绝缘覆盖层设置在陶瓷管体的外侧，设置在绝缘覆盖层的外侧，顶部套盖板上设置有反冲喷孔。
8.进一步地，陶瓷管体内部设置为中空的圆柱结构，陶瓷管体的内部中空孔与反冲喷孔设置在同一条直线上，顶部套盖板包括顶盖板套盖和顶盖板沿边，顶盖板套盖设置为向上凹陷结构，顶盖板沿边设置在顶盖板套盖的底部侧边上。
9.进一步地，底部套盖板包括底盖板套盖和底盖板沿边，底盖板套盖设置为向下凹陷结构，底盖板沿边设置在底盖板套盖的顶部侧边上。
10.进一步地，固定装置设置为绝缘螺杆，顶盖板沿边和底盖板套盖上均设置有相同数量和大小的螺孔，绝缘螺杆穿过螺孔并设置螺母拧紧设置。
11.进一步地，顶盖板套盖套设在陶瓷管体的顶部，底盖板套盖套设在陶瓷管体的底部，顶盖板沿边和底盖板套盖设置为圆形结构，且内径与陶瓷管体的外径相同，绝缘覆盖层设置为环氧树脂层，覆盖在绝缘螺杆、螺母、顶盖板沿边和底盖板套盖上，并包合陶瓷管体。
12.进一步地，顶部套盖板和底部套盖板为钢板或者锌合金板。
13.反冲管1的极板深入灭弧筒中，深度与灭弧筒壁齐平；反冲管的空气间隙斜插入灭弧筒中，空气间隙与灭弧筒间隙相连通；如图。
14.本防雷装置并联在绝缘子串两端，并固定在杆塔一侧。当线路正常运行时，本防雷装置不动作，可以视为并联间隙。当雷电直击线路，即发生绕击时，空气间隙被击穿，电弧在装置与线路之间，反冲管与反冲管之间、反冲管与电极之间，会同时出现电弧，反冲管、反冲管、反冲管将会产生极其剧烈的反冲效果，将大部分电弧排放入环境中。电极与反冲管之间绝缘。反冲管将对电弧产生较小的反冲，将小部分电弧排放入环境。电流经过四级反冲管后，从电极流入固相装置。当电流值大于固相装置中感应部件设定的阈值时，将触发固相装置，快速产生大量气体。该气体快速从灭弧筒喷出，对反冲管与反冲管之间的电弧进行强烈气吹，使电弧被截断，使工频电压不能在该通道上产生续流，使线路中不会出现短路点，保证线路的安全运行。若雷电流能在反冲管内衰减到工频电压不能建弧的程度，则感应部分不会触发固相装置。
15.当雷电直击杆塔，即发生反击时，空气间隙被击穿，反冲管将对电弧进行极其剧烈的反冲，其余三级反冲管也同样对电弧进行反冲。若雷电流强度达到感应部件的阈值，则固相装置将被触发，通过灭弧管产生极其强烈的气吹效果，吹断电流，摧毁工频电压建弧通道。若四级反冲管能将雷电流衰减到工频不能建弧的程度，则不会触发固相装置。当发生多重雷击时，四级反冲管会对所有的雷击产生反冲效果，固相装置也可以截断雷电流，抑制工频电压建弧，保证线路运行安全。
16.本发明采用了上述技术方案，本发明具有以下技术效果：
17.本发明可以衰减进入装置内的电流强度，提高装置的耐受水平，提高安全性，采用固相灭弧原理，可以可靠截断幅值较大的电弧，提高装置的有效性，增大装置的保护能力，采用灭弧与固相双重灭弧原理，可以安全、可靠、有效率地截断幅值极大雷电流，对地网电阻无要求，同样不存在热击穿等问题，可以用于多重雷击的防护，损坏后不会成为永久性短路点，仍可以当做并联间隙使用。
附图说明
18.图1为本发明结构剖面图。
19.图2为本发明反冲管结构的剖面图。
20.图3为本发明反冲管结构没有安装裙边和环氧树脂的俯视图。
21.图4为本发明反冲管结构的顶部套盖板结构示意图。
22.图5为本发明反冲管结构的底部套盖板结构示意图。
23.图中标号：a
‑
第一灭弧筒；b
‑
第二灭弧筒；c
‑
第三灭弧筒；d
‑
第四灭弧筒；1
‑
陶瓷管体；2
‑
顶部套盖板；2.1
‑
顶盖板套盖；2.2
‑
顶盖板沿边；2.3
‑
顶盖板沿边固定孔；3
‑
螺母；4
‑
固定装置；5
‑
底部套盖板；5.1
‑
底盖板套盖；5.2
‑
底盖板沿边；5.3
‑
底盖板沿边固定孔；6
‑
绝缘覆盖层；7
‑
反冲孔；8
‑
固相灭弧本体；9
‑
灭弧筒；10
‑
电极；11
‑
绝缘体。
具体实施方式
24.为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，举出优选实施例，对本发明进一步详细说明。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发明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发明的这些方面。
25.一种多级反冲与固相灭弧的双重灭弧装置，如图1所示，包括第一灭弧筒a、第二灭弧筒b、第三灭弧筒c、第四灭弧筒d、固相灭弧本体8和灭弧筒9，灭弧筒9设置在固相灭弧本体8的上，第一灭弧筒a设置在灭弧筒9前端的侧边，第二灭弧筒b倾斜设置在灭弧筒9的中部，第二灭弧筒b的反冲口与灭弧筒9内部连通，第一灭弧筒a的接闪电极接入灭弧筒9内，第三灭弧筒c和第四灭弧筒d平行设置在固相灭弧本体8的侧边，第三灭弧筒c开口向下设置，第四灭弧筒d开口向上设置，第三灭弧筒c的第四灭弧筒d接闪电极通过导线连接，第四灭弧筒d的上方设置有电极10，电极10与固相灭弧本体8的感应器件连接。当雷电进入后，先进行多级反冲管对电弧进行反冲，然后再有固相灭弧装置进行灭弧。第一灭弧筒a、第二灭弧筒b、第三灭弧筒c、第四灭弧筒d均为相同的反冲管。
26.多级反冲
‑
固相灭弧防雷装置采用了反冲与固相双重灭弧原理，可以可靠、有效、安全的将雷电流产生的电弧熄灭。反冲管示意图如图2，底部为极板，可导电，与反冲管壁紧密结合在一起。反冲管壁为坚固的绝缘材料。空气间隙与环境相通，主要在线路中存在过电压时被击穿，同时提供反冲通道。
27.本防雷装置并联在线路绝缘子串上，上下电极之间为空气间隙，在线路正常运行时，装置作为并联间隙并联在装置两端。当雷击线路或杆塔时时，空气间隙被击穿，装置两端压降极低，限制绝缘子串两端压降，使绝缘子不被击穿。当电弧进入反冲管时，一部分电弧被反冲排放入环境中，另一部分电弧进入反冲管中，两个反冲管之间的电弧也会被下一级反冲管反冲，有一部分电弧被排放进入环境中。直至最后一级反冲管，电弧进入外部极板与陶瓷管形成并联。固相装置内装有感应部件，当电流的幅值大于设定的阈值时，将发出信号，激发固相装置，快速产生大量的气体，并从灭弧筒中冲出，截断电弧，即截断导电通道。当导电通道被截断时，工频电压将无法通过此装置形成续流，即线路不会出现短路点，线路会正常运行。当反冲管可以完全熄灭电弧时，感应部件将不会触发固相装置。在某些弱雷地区，固相装置中产气部分的使用时间将比较长。
28.本防雷装置对雷电绕击、直击均有防护效果。当线路出现绕击时，前三级反冲管中将对电弧产生极其剧烈的反冲效果，大弧度衰减电流幅值，第四级反冲管中产生较弱的反冲效果；当线路出现反击时，第四级反冲管有极其剧烈的反冲效果，前三级反冲管同样也有反冲效果。
29.本发明实施例中，第一灭弧筒a和第二灭弧筒b分别设置在固相灭弧本体8的两侧，第三灭弧筒c设置在第二灭弧筒b的斜上方。第三灭弧筒c和第四灭弧筒d之间设置有绝缘体11，绝缘体11包裹第三灭弧筒c和第四灭弧筒d的接闪电极及连接的导线。电弧从电极10进入第四灭弧筒d进行反冲，然后进入第三灭弧筒c反冲，然后进入到第二灭弧筒b，第二灭弧筒b与第一灭弧筒a的电极会在灭弧筒9内形成斜向电弧，然后由固相灭弧装置进行喷气灭弧。
30.本发明实施例中，如图2
‑
3所示，第一灭弧筒a、第二灭弧筒b、第三灭弧筒c和第四灭弧筒d均包括陶瓷管体1、顶部套盖板2、固定装置4、底部套盖板5和绝缘覆盖层6，顶部套盖板2设置在陶瓷管体1的顶部，底部套盖板5设置在陶瓷管体1的底部，固定装置4穿过顶部套盖板2和底部套盖板5，并固定设置，绝缘覆盖层6设置在陶瓷管体1的外侧，设置在绝缘覆盖层6的外侧，顶部套盖板2上设置有反冲喷孔7。顶部套盖板2和底部套盖板5为钢板或者锌合金板。
31.固定装置4设置为绝缘螺杆，顶盖板沿边2.2和底盖板套盖5.1上均设置有相同数量和大小的螺孔，绝缘螺杆穿过螺孔并设置螺母3拧紧设置。顶盖板套盖2.1套设在陶瓷管体1的顶部，底盖板套盖5.1套设在陶瓷管体1的底部，顶盖板沿边2.2和底盖板套盖5.1设置为圆形结构，且内径与陶瓷管体1的外径相同。绝缘覆盖层6设置为环氧树脂层，覆盖在绝缘螺杆、螺母3、顶盖板沿边2.2和底盖板套盖5.1上，并包合陶瓷管体1。顶部套盖板2和底部套盖板5为钢板或者锌合金板。
32.首先在反冲管的上下两端用环氧树脂分别紧密粘合一带凹槽的圆形钢板，其中反冲管上端的钢板中心有开孔，大小与反冲管的孔径大小一致。在钢板上还有4个能安装绝缘螺栓的圆孔，均匀分布在钢板外围。8个螺母分别用在4个绝缘螺杆的上下端，起到固定反冲管位置的作用。为避免雷击时，钢板之间距离太近而发生闪洛，将绝缘螺杆、陶瓷管及螺母用环氧树脂全封装起来。伞裙位于封装后环氧树脂筒的最外边。
33.本发明实施例中，如图4
‑
5所示，陶瓷管体1内部设置为中空的圆柱结构，陶瓷管体1的内部中空孔与反冲喷孔7设置在同一条直线上，顶部套盖板2包括顶盖板套盖2.1和顶盖板沿边2.2，顶盖板套盖2.1设置为向上凹陷结构，顶盖板沿边2.2设置在顶盖板套盖2.1的底部侧边上。
34.本发明实施例中，如图5所示，底部套盖板5包括底盖板套盖5.1和底盖板沿边5.2，底盖板套盖5.1设置为向下凹陷结构，底盖板沿边5.2设置在底盖板套盖5.1的顶部侧边上。固定装置4设置为绝缘螺杆，顶盖板沿边2.2和底盖板套盖5.1上均设置有相同数量和大小的螺孔，绝缘螺杆穿过螺孔并设置螺母3拧紧设置。
35.本发明实施例中，顶盖板套盖2.1套设在陶瓷管体1的顶部，底盖板套盖5.1套设在陶瓷管体1的底部，顶盖板沿边2.2和底盖板套盖5.1设置为圆形结构，且内径与陶瓷管体1的外径相同，绝缘覆盖层6设置为环氧树脂层，覆盖在绝缘螺杆、螺母3、顶盖板沿边2.2和底盖板套盖5.1上，并包合陶瓷管体1。顶部套盖板2主要是固定陶瓷管体1的上端，然后顶盖板
套盖2.1的顶部裸露时，可以直接使用作为引弧电极，实现固定和引弧电极作用，实现双作用，同时这个引弧电极的实用寿命会非常好，具有固定性，厚度够厚，电弧多次烧后，磨损后一样可以正常工作。
36.底部套盖板5主要是用于套住固定陶瓷管体1的底部，包住底部，不会出现破裂的情况，同时底盖板套盖5.1用作为接闪电极，把反冲剩余的电能往后传，解决原来接闪电极难固定，使用寿命不长的技术问题。
37.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。