一种能够排除卡弹的灭弧防雷装置

摘要

本发明公开一种能够排除卡弹的灭弧防雷装置，包括防雷器主体和引弧电极；所述的防雷器主体通过连接金具固定安装在横担上或绝缘子串的一端；其中在防雷器主体的内部设有左侧储弹仓和右侧储弹仓；还包括固定安装在防雷器主体外表面的双指针数字计数器；在左侧储弹仓的预备轨道Ⅰ、右侧储弹仓的预备轨道Ⅱ上分别设有计数按压点Ⅰ、计数按压点Ⅱ；所述气丸触发位Ⅰ、气丸触发位Ⅱ的上方分别设有一弹力胶块；在右侧储弹仓的预备轨道Ⅱ上还设有一个串联在触发电极Ⅱ与感应线圈的连接回路上换面开关。本发明结构简单、设计合理，灭弧能力强，工作稳定可靠，且可计数，便于后期维护、更换。

权利要求

1.一种能够排除卡弹的灭弧防雷装置，包括防雷器主体和铜质材料制作的引弧杆（308）；所述的防雷器主体通过连接金具固定安装在横担上或绝缘子串的一端；在防雷器主体的内部设有左侧储弹仓和右侧储弹仓；所述的左侧储弹仓、右侧储弹仓均设有用于横向排放灭弧气丸（303）的竖直轨道（301），并且在竖直轨道（301）的底部分别设有呈斜坡状的预备轨道Ⅰ和预备轨道Ⅱ；在左侧储弹仓的预备轨道Ⅰ的末端设有气丸触发位Ⅰ（307），气丸触发位Ⅰ（307）的两侧分别设有触发电极Ⅰ（306），触发电极Ⅰ（306）与用于采集雷电脉冲电信号的感应线圈（313）相连接；在右侧储弹仓的预备轨道Ⅱ的末端设有气丸触发位Ⅱ（309），气丸触发位Ⅱ（309）的两侧分别设有触发电极Ⅱ（310），触发电极Ⅱ（310）与用于采集雷电脉冲电信号的感应线圈（313）相连接；所述的引弧电极（308）的一端与连接金具相连接，另一端穿过感应线圈（313）延伸至气丸触发位Ⅰ（307）和气丸触发位Ⅱ（309）之间的附近位置；

其特征在于：还包括固定安装在防雷器主体外表面的双指针数字计数器（305）；在左侧储弹仓的预备轨道Ⅰ、右侧储弹仓的预备轨道Ⅱ上分别设有计数按压点Ⅰ（304）、计数按压点Ⅱ（312）；所述的计数按压点Ⅰ（304）、计数按压点Ⅱ（312）分别通过连接杆与双指针数字计数器（305）中相应指针的驱动轴相连接；所述气丸触发位Ⅰ（307）、气丸触发位Ⅱ（309）的上方分别设有一弹力胶块；在右侧储弹仓的预备轨道Ⅱ上还设有一个换面开关（314），所述的换面开关（314）位于第二发灭弧气丸所处位置的侧壁上，并且串联在触发电极Ⅱ（310）与感应线圈（313）的连接回路上；

所述的灭弧气丸（303）设有外壳；所述的外壳设有两个对称设计的缺口，在缺口的顶部设有连接电极；所述的灭弧气丸（303）处于气丸触发位Ⅰ（307）或气丸触发位Ⅱ（309）时，灭弧气丸（303）的连接电极与触发电极Ⅰ（306）或触发电极Ⅱ（310）相连接，形成了触发回路Ⅰ或触发回路Ⅱ；

所述的换面开关串联在左侧储弹仓内的触发回路Ⅰ，当右侧储弹仓内的第二发灭弧气丸就位挤压换面开关（314）时，左侧储弹仓内的触发回路Ⅰ处于断开状态；当处于气丸触发位Ⅱ的的灭弧气丸进行触发动作后，脱离气丸触发位Ⅱ，后续的第二发灭弧气丸开始下滑，换面开关（314）得到释放，左侧储弹仓内的触发回路Ⅰ处于导通待触发状态，直至右侧储弹仓内的下一发灭弧气丸进入第二发灭弧气丸位置，换面开关（314）再次被挤压，触发回路Ⅰ恢复断开状态。

2.根据权利要求1所述的能够排除卡弹的灭弧防雷装置，其特征在于：在右侧储弹仓的预备轨道Ⅱ上还设有一个防挤压装置（315），所述的防挤压装置（315）设置在第三发灭弧气丸与第四发灭弧气丸之间。

3.根据权利要求1所述的能够排除卡弹的灭弧防雷装置，其特征在于：所述左侧储弹仓和/或右侧储弹仓的竖直轨道（301）设有两列以上，并且同一侧储弹仓的两两竖直轨道之间通过可旋转挡板（302）分隔。

4.根据权利要求3所述的能够排除卡弹的灭弧防雷装置，其特征在于：所述的可旋转挡板（302）的上端铰接在防雷器主体的壳体上。

5.根据权利要求1所述的能够排除卡弹的灭弧防雷装置，其特征在于：所述的防雷器主体设有承重杆，所述的承重杆的一端与防雷器主体固定连接，另一端采用螺母压紧固定片的连接方式与连接金具固定连接。

说明书

一种能够排除卡弹的灭弧防雷装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种输电线路的防雷装置，尤其涉及了一种能够排除卡弹的灭弧防雷装置。

背景技术

[0002] 雷电是影响输电线安全的重要因素，长期以来占据线路故障跳闸的首位，是大气活动的自然过程，迄今还不可控制。但我们可以通过对常发事故进行分析，寻找雷击规律，加强防范。如处于高山峻岭或峰顶的杆塔、处于水塘或水库附近的输电线路、跨越山岭或江河湖泊的杆塔和安装在接地电阻高的杆塔和岩石塔基及输电线等都是易遭雷击破坏重点。

[0003] 雷电打击会给电力设施带来不同形式的损伤和破坏，雷云放电在电力系统中会引起雷击过电压，架空线路中常见的过电压有雷击在架空线附近通过电磁感应在输电线上的过电压和雷电直接击打在导线上产生的过电压。雷击造成过电压，可能对绝缘子、输电线造成损伤；雷击引起绝缘子闪络放电，会对瓷质表面造成烧伤脱落或对玻璃绝缘子造成网状裂纹，使绝缘强度大幅降低；雷电击打在输电线或避雷线上，可能会引起断股甚至断裂，使输电工作无法进行。

[0004] 输电线路防雷一直都是电力部门防雷工作的重要内容，雷电故障仍然是影响电网安全的重要因素之一。输电线路发生雷击时引起的冲击闪络，导致线路绝缘子闪络，继而产生很大的工频续流，损坏绝缘子串及金具，导致线路事故。对此电力部门一般采用在输电线路加装线路防雷器来实现保护。

[0005] 电弧是高温高导电率的游离气体, 将电弧进行消灭，简称灭弧。灭弧有多种方法，大多是使用某种气体或者液体来承担主要灭弧工作。

[0006] 防雷器是一种能释放雷电或兼能释放电力系统操作过电压能量，保护电工设备免受瞬时过电压危害，又能截断续流，避免引起系统接地短路的电器装置。

[0007] 如专利号为201110090288.2公开的一种适用于10 ～ 35kV 架空输电线路的10 ～ 35kV 架空输电线路约束空间喷射气体灭弧防雷间隙装置，又如专利号为200710066259.6 公开的用于各电压等级输电线路的约束空间喷射气流灭弧防雷间隙装置，都是并联安装于线路绝缘子串两端，保护间隙之间的闪络电压小于被保护绝缘子串，从而在输电线路遭受雷击时优先于被保护绝缘子串击穿，击穿放电时，约束空间内部的产气材料被高温电弧急剧加热产生高压气体的同时，信号采集装置自动采集信号并启动喷射气体发生装置，瞬间产生高速气流沿纵向对电弧造成冲击、冷却至熄灭，其灭弧能力较弱。

[0008] 如专利号为201310297789.7公开的一种不同电压等级分段灭弧防雷间隙装置仓，采用了圆盘状的灭弧储弹仓，可以放置大量的触发后可产生气体进行灭弧的弹丸，且通过平面涡卷弹簧的扭力作用使灭弧弹丸紧密排列在灭弧储弹仓I的储弹轨道里，使得当前灭弧弹丸触发掉落后，下一发能够自动进入弹丸触发位置，实现自动换弹。虽然克服了以前灭弧弹丸少、有效灭弧次数少的不足，但不具备计数功能。

[0009] 如专利号为201120391471.1公开的一种简易的避雷器用计数器，包括避雷器动作采集模块、电子开关、单片机和显示器，避雷器动作采集模块包括一个光电耦合器，光电耦合器的输入端连接避雷器上的大电流放电保护装置的开关触点，其输出端依次串联一个滤波器和两个施密特反相器连接到电子开关的触发点，电子开关的信号输出端连接单，片机的输入端，单片机的输出端连接显示器，该专利生产成本较高。

[0010] 如专利号为201410115787.6公开的一种线路避雷器用放电计数器，包括壳体、玻璃封盖、阀片、硅桥式整流器、电容器、电磁计数器及显示屏，玻璃封盖设置为外凸球面式玻璃封盖，显示屏数字的外表面覆盖荧光层。适应输电杆塔高度，满屏大号数字翻页式显示，同时在数字上涂抹荧光粉，满足了夜间观察的需要，计数器玻璃封盖改用外凸球面玻璃以进一步增大数字显示效果，但抵抗自然灾害能力较弱。

[0011] 以上的专利虽然对防雷起到了很好的作用，但是仍然一些不足，如，对于多重雷，灭弧效果不太明显，存在重燃现象等，而且放电计数器的体积较大，难于安装在一些特定场合中，防干扰能力弱，容易产生错误计数，数据不可存储，需要人工记录，浪费大量的劳动力；另外。

发明内容

[0012] 本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供了一种结构简单、设计合理、灭弧能力强、工作稳定可靠的能够排除卡弹的灭弧防雷装置。该多回击重复雷防护装置通过设置竖直轨道、横向放置灭弧气丸、改进灭弧气丸的外观结构等等，使其内部的灭弧气丸存储量大、灭弧气丸在自身重力作用下即可自动下滑前进；保证触发动作可靠、连续，防雷灭弧效果好；而且采用了双指针数字计数器，使其外观更为紧凑、简洁。

[0013] 为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

[0014] 一种能够排除卡弹的灭弧防雷装置，包括防雷器主体和铜质材料制作的引弧杆；所述的防雷器主体通过连接金具固定安装在横担上或绝缘子串的一端；在防雷器主体的内部设有左侧储弹仓和右侧储弹仓；所述的左侧储弹仓、右侧储弹仓均设有用于横向排放灭弧气丸的竖直轨道，并且在竖直轨道的底部分别设有呈斜坡状的预备轨道Ⅰ和预备轨道Ⅱ；
在左侧储弹仓的预备轨道Ⅰ的末端设有气丸触发位Ⅰ，气丸触发位Ⅰ的两侧分别设有触发电极Ⅰ，触发电极Ⅰ与用于采集雷电脉冲电信号的感应线圈相连接；在右侧储弹仓的预备轨道Ⅱ的末端设有气丸触发位Ⅱ，气丸触发位Ⅱ的两侧分别设有触发电极Ⅱ，触发电极Ⅱ与用于采集雷电脉冲电信号的感应线圈相连接；所述的引弧电极的一端与连接金具相连接，另一端穿过感应线圈延伸至气丸触发位Ⅰ和气丸触发位Ⅱ之间的附近位置；其中，还包括固定安装在防雷器主体外表面的双指针数字计数器；在左侧储弹仓的预备轨道Ⅰ、右侧储弹仓的预备轨道Ⅱ上分别设有计数按压点Ⅰ、计数按压点Ⅱ；所述的计数按压点Ⅰ、计数按压点Ⅱ分别通过连接杆与双指针数字计数器中相应指针的驱动轴相连接；所述气丸触发位Ⅰ、气丸触发位Ⅱ的上方分别设有一弹力胶块；在右侧储弹仓的预备轨道Ⅱ上还设有一个换面开关，所述的换面开关位于第二发灭弧气丸所处位置的侧壁上，并且串联在触发电极Ⅱ与感应线圈的连接回路上。

[0015] 在本发明中，通过将防雷器主体的内部空间分成了两个储弹仓，而且在储弹仓内设置了竖直轨道，再将灭弧气丸横向排放到竖直轨道上，这样可以极大增加了灭弧气丸在储弹仓内的存储量，在竖直轨道底部设置倾斜的预备轨道，便于灭弧气丸下滑至触发位；而触发电极分别设置在触发位的两侧，优化了以前的结构（一个触发电极在触发位的顶部，另一个在侧面），这样更加方便灭弧气丸进入触发位，而且能够使灭弧气丸与触发电极形成更为可靠电连接。同时，增加了一个双指针数字计数器，两根指针分别对左、右储弹仓的触发动作进行计数，这样可以让维护人员直观获知储弹仓内的灭弧气丸剩余量，便于提前做好更换装置或补充灭弧气丸的准备。在预备轨道上设置计数按压点，当有灭弧气丸滚动滑落，灭弧气丸经过计数按压点，数字计数器的指针走动一格，从而计一次数。

[0016] 在本发明中，在右侧储弹仓预备轨道上第二发灭弧气丸的侧面位置上增设了一个换面开关，优化了左右两侧的触发回路，能够避免两侧触发回路同时处于导通状态的现象；同时，当右侧储弹仓出现卡弹现象时，左侧储弹仓的灭弧气丸触发动作提供的后座力，可以振动这个装置，使右侧储弹仓内的灭弧气丸松动，破坏力平衡，进而可以顺利下滑就位。该创新点的提出，主要是由于以前的灭弧装置中会出现第二发灭弧气丸不到位而造成第一发气丸虽然会被触发，但因为第二发灭弧气丸没有到位，无法降低第一发气丸触发后产生的巨大后坐力，导致第一发灭弧气丸电极下方的轨道被打穿而无法掉落，针对这个问题本装置在第二发气丸的位置加设了换面开关，如果主侧的第二发灭弧气丸没有到位则换面开关会自动切换触发另一侧的灭弧气丸，当另一侧的气丸触发后产生的后坐力以及气流会带动整个装置振动，主侧的第二发气丸由于振动会顺利移动到位，当主侧的第二发灭弧气丸到位后换面开关会自动切回主侧气丸进行触发，同时主侧的气丸触发产生的振动也会带动另一侧第二发气丸顺利到位，两侧的灭弧气丸通过换面装置互相作用，从而有效解决了第一发气丸卡住无法掉落的问题。

[0017] 作为本发明的进一步说明，在右侧储弹仓的预备轨道Ⅱ上还设有一个防挤压装置，所述的防挤压装置设置在第三发灭弧气丸与第四发灭弧气丸之间。防挤压装置可以直接采用一弹力胶线，主要是可以缓解第四发灭弧气丸对第三发灭弧气丸的压力，进一步有效避免了第三发灭弧气丸因受压力过大而无法快速的移动下滑至第二发灭弧气丸的位置上。

[0018] 作为本发明的进一步说明，以上所述的灭弧气丸设有外壳；所述的外壳设有两个对称设计的缺口，在缺口的顶部设有连接电极；所述的灭弧气丸处于气丸触发位Ⅰ或气丸触发位Ⅱ时，灭弧气丸的连接电极与触发电极Ⅰ或触发电极Ⅱ相连接，形成了触发回路Ⅰ或触发回路Ⅱ。具体来说，所述的灭弧气丸从预备轨道进入气丸触发位时，灭弧气丸的外壳上的缺口被触发电极托住，在灭弧气丸自身重力作用下，灭弧气丸由横向下滑转为竖向进入气丸触发位，灭弧气丸的连接电极与气丸触发位的触发电极进行可靠接触。缺口可以让灭弧气丸在被触发电极托住时，自由旋转，进一步下移，直至触发电极托住缺口的顶部，与灭弧气丸的连接电极形成可靠接触连接。

[0019] 作为本发明的进一步说明，以上所述左侧储弹仓和/或右侧储弹仓的竖直轨道设有两列以上，并且同一侧储弹仓的两两竖直轨道之间通过可旋转挡板分隔。竖直轨道设有若干列，当第一列竖直轨道内的最后一发灭弧气丸滚落至气丸触发位时，第一列竖直轨道和第二列竖直轨道之间的可旋转挡板被第二列竖直轨道内的灭弧气丸推至一边，第二列竖直轨道内的灭弧气丸开始进入预备轨道，等待处于气丸触发位的灭弧气丸进行触发动作后，依次滚落至气丸触发位，等待触发；后面的竖直轨道的灭弧气丸以同样的方式进行移动。

[0020] 作为本发明的进一步说明，以上所述的可旋转挡板的上端铰接在防雷器主体的壳体上。

[0021] 作为本发明的进一步说明，以上所述的换面开关串联在左侧储弹仓内的触发回路Ⅰ，当右侧储弹仓内的第二发灭弧气丸就位挤压换面开关时，左侧储弹仓内的触发回路Ⅰ处于断开状态；当处于气丸触发位Ⅱ的的灭弧气丸进行触发动作后，脱离气丸触发位Ⅱ，后续的第二发灭弧气丸开始下滑，换面开关得到释放，左侧储弹仓内的触发回路Ⅰ处于导通待触发状态，直至右侧储弹仓内的下一发灭弧气丸进入第二发灭弧气丸位置，换面开关再次被挤压，触发回路Ⅰ恢复断开状态。当一侧的触发回路处于待触发时，另一侧的触发回路被短路；当一侧的触发回路进行触发动作时，另一侧的触发回路瞬即进入待触发状态；这样可以保证雷击间隙很短时，都能保证有相应的灭弧气丸进行触发动作，进行气吹灭弧。

[0022] 作为本发明的进一步说明，以上所述的防雷器主体设有承重杆，所述的承重杆的一端与防雷器主体固定连接，另一端采用螺母压紧固定片的连接方式与连接金具固定连接。

[0023] 本发明的工作过程（工作原理）：

[0024] 本发明的防护装置采用内部对称整体流线式结构，灭弧气丸一发发排列在竖直式轨道和斜坡状的预备轨道上，第一发灭弧气丸通过重力作用，翻转进入气丸触发位，等待触发；并且当一侧的灭弧气丸触发后，另一侧的灭弧气丸进行待触发状态。在输电线路发生雷击时，当雷电脉冲经过线圈时，线圈感应电流触发灭弧气丸，灭弧气丸产生巨大的气流截断电弧，使电弧温度降低，电弧能量得不到充分补给，电弧熄灭；后面的灭弧气丸同样通过第一发灭弧气丸到达气丸触发位的方式到位，等待下一次雷击，进行触发动作。

[0025] 本发明的优点：

[0026] 1.结构简单、设计合理，灭弧能力强，工作稳定可靠。在防雷器主体内部采用对称整体流线式结构，两边均可以放置灭弧气丸；在储弹仓内设置竖直式轨道和倾斜的预备轨道，再将灭弧气丸横向排放，不仅在装置主体大小不变的情况下，增加了灭弧气丸的存储量多，而且利用灭弧气丸的自身重力，即可实现灭弧气丸下滑至气丸触发位，不需要再另外增加动力机构，极大地优化了装置主体内部的结构。

[0027] 2.可计数，便于后期维护、更换。在防雷器主体的外表面设有双指针数字计数器，在预备轨道设置计数按压点；当灭弧气丸通过一次，数字计数器便计数一次；这样可以让维护人员快速的直观的获知动作次数、当前动作次数、剩余动作次数等等，便于及时对防雷器进行更换、维护，保证防雷器的工作持续性。

[0028] 3.安全可靠。两个触发回路相互闭锁，可以保证雷击间隙很短时，都能保证有相应的灭弧气丸进行触发动作，进行气吹灭弧。增设了换面开关，优化了左右两侧的触发回路，能够避免两侧触发回路同时处于导通状态的现象。

附图说明

[0029] 图1是本发明一实施例的结构示意图。

[0030] 图2是本发明一实施例中灭弧气丸的示意图。

[0031] 附图标记：

[0032] 301-竖直轨道，302-可旋转挡板，303-灭弧气丸，304-计数按压点Ⅰ，305-双指针数字计数器，306-触发电极Ⅰ，307-气丸触发位Ⅰ，308-引弧电极，309-气丸触发位Ⅱ，310-触发电极Ⅱ，312-计数按压点Ⅱ，313-感应线圈，314-换面开关，315-防挤压装置。

具体实施方式

[0033] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

[0034] 实施例：

[0035] 如图1，2所示，一种能够排除卡弹的灭弧防雷装置，包括防雷器主体和铜质材料制作的引弧杆308；所述的防雷器主体通过连接金具固定安装在横担上或绝缘子串的一端；在防雷器主体的内部设有左侧储弹仓和右侧储弹仓；所述的左侧储弹仓、右侧储弹仓均设有用于横向排放灭弧气丸303的竖直轨道301，并且在竖直轨道301的底部分别设有呈斜坡状的预备轨道Ⅰ和预备轨道Ⅱ；在左侧储弹仓的预备轨道Ⅰ的末端设有气丸触发位Ⅰ307，气丸触发位Ⅰ307的两侧分别设有触发电极Ⅰ306，触发电极Ⅰ306与用于采集雷电脉冲电信号的感应线圈313相连接；在右侧储弹仓的预备轨道Ⅱ的末端设有气丸触发位Ⅱ309，气丸触发位Ⅱ309的两侧分别设有触发电极Ⅱ310，触发电极Ⅱ310与用于采集雷电脉冲电信号的感应线圈313相连接；所述的引弧电极308的一端与连接金具相连接，另一端穿过感应线圈313延伸至气丸触发位Ⅰ307和气丸触发位Ⅱ309之间的附近位置；其中：还包括固定安装在防雷器主体外表面的双指针数字计数器305；在左侧储弹仓的预备轨道Ⅰ、右侧储弹仓的预备轨道Ⅱ上分别设有计数按压点Ⅰ304、计数按压点Ⅱ312；所述的计数按压点Ⅰ304、计数按压点Ⅱ312分别通过连接杆与双指针数字计数器305中相应指针的驱动轴相连接；所述气丸触发位Ⅰ307、气丸触发位Ⅱ309的上方分别设有一弹力胶块；在右侧储弹仓的预备轨道Ⅱ上还设有一个换面开关314，所述的换面开关314位于第二发灭弧气丸所处位置的侧壁上，并且串联在触发电极Ⅱ310与感应线圈313的连接回路上。

[0036] 在右侧储弹仓的预备轨道Ⅱ上还设有一个防挤压装置315，所述的防挤压装置315设置在第三发灭弧气丸与第四发灭弧气丸之间。

[0037] 所述的灭弧气丸303设有外壳；所述的外壳设有两个对称设计的缺口，在缺口的顶部设有连接电极；所述的灭弧气丸303处于气丸触发位Ⅰ307或气丸触发位Ⅱ309时，灭弧气丸303的连接电极与触发电极Ⅰ306或触发电极Ⅱ310相连接，形成了触发回路Ⅰ或触发回路Ⅱ。

[0038] 所述左侧储弹仓和/或右侧储弹仓的竖直轨道301设有两列以上，并且同一侧储弹仓的两两竖直轨道之间通过可旋转挡板302分隔。

[0039] 所述的可旋转挡板302的上端铰接在防雷器主体的壳体上。

[0040] 所述的换面开关串联在左侧储弹仓内的触发回路Ⅰ，当右侧储弹仓内的第二发灭弧气丸就位挤压换面开关314时，左侧储弹仓内的触发回路Ⅰ处于断开状态；当处于气丸触发位Ⅱ的的灭弧气丸进行触发动作后，脱离气丸触发位Ⅱ，后续的第二发灭弧气丸开始下滑，换面开关314得到释放，左侧储弹仓内的触发回路Ⅰ处于导通待触发状态，直至右侧储弹仓内的下一发灭弧气丸进入第二发灭弧气丸位置，换面开关314再次被挤压，触发回路Ⅰ恢复断开状态。

[0041] 所述的防雷器主体设有承重杆，所述的承重杆的一端与防雷器主体固定连接，另一端采用螺母压紧固定片的连接方式与连接金具固定连接。