一种双棒式自维护避雷器接地系统

摘要

本发明公开了一种双棒式自维护避雷器接地系统，插设在地表的上棒体，所述上棒体下端柔性连接有第一下棒体和第二下棒体，所述第一下棒体和第二下棒体均通过导线与上棒体稳定电性连接，所述第一下棒体和第二下棒体并列设置且二者互相靠近的一侧共同固定有自触发装置；所述第一下棒体和第二下棒体外壁均套设有金属质的刮片，所述刮片成螺旋状结构且靠近对应下棒体的一侧为薄片状。优点在于：本发明中设置有两个材质不同的下棒体，其表面氧化速度必然有明显差异，在雷雨天气时，两个下棒体在短时间内会产生较为明显的电势差，从而使得触发组件工作，将下棒体上的氧化物杂质除去，完成对接地器的自维护效果。

权利要求

1.一种双棒式自维护避雷器接地系统，包括插设在地表的上棒体(1)，其特征在于，所述上棒体(1)下端柔性连接有第一下棒体(2)和第二下棒体(3)，所述第一下棒体(2)和第二下棒体(3)均通过导线与上棒体(1)稳定电性连接，所述第一下棒体(2)和第二下棒体(3)并列设置且二者互相靠近的一侧共同固定有自触发装置；

所述第一下棒体(2)和第二下棒体(3)外壁均套设有金属质的刮片(5)，所述刮片(5)成螺旋状结构且靠近对应下棒体的一侧为薄片状，所述刮片(5)的上端或者下端与对应的下棒体固定连接；

所述自触发装置包括两个电容板(6)，两个所述电容板(6)分别与第一下棒体(2)、第二下棒体(3)电性连接；两个电容板(6)之间均设置有触发组件；

所述上棒体(1)和两个下棒体的接触处均设置有软胶板(4)，两个所述电容板(6)与对应下棒体之间电连接有二极管；

所述触发组件包括空心且为金属材质的撞块(7)，所述撞块(7)内滑动连接有一个绝缘材质的滑块(8)，所述滑块(8)内部固定埋设有一个带负电的第一带电内芯，所述滑块(8)的两端均固定连接有一个接电片(10)，两个所述接电片(10)分别对两个刮片(5)电性连接，两个所述刮片(5)远离接电片(10)的一端电连接有第一接地片(11)；

所述触发组件包括中部向下凹陷且为绝缘材质的滑轨(12)，所述滑轨(12)内滑动连接有一个磁块(13)，所述磁块(13)外壁贴合有一层金属膜，所述磁块(13)内部绝缘埋设有一个第二带电内芯(14)；

所述滑轨(12)的中部下端贯穿嵌设有一个导电块(15)，所述导电块(15)电连接有一个第二接地片(16)。

说明书

一种双棒式自维护避雷器接地系统

技术领域

[0001] 本发明涉及电力设施技术领域，尤其涉及一种双棒式自维护避雷器接地系统。

背景技术

[0002] 对于目前的避雷器接地系统，普遍采用的是一根固定的金属棒，一般由铜棒、铁棒或合金棒构成，直接插入地下，其上端连接避雷器。实际操作中由于地下环境较可能会含有
较为明显的酸性或碱性杂质，导致土壤成为较为复杂、恶劣，因此容易使得埋设在地下的接
地棒表面发生氧化，此时接地电阻会明显变大，导致接地棒上的电荷无法及时迅速的传导
至大地中，如不及时处理该问题，避雷器就无法良好的实现避雷效果。现有技术中的接地器
在氧化后，必须拔出来进行修复处理，或者直接采用新接地器替换，维护成本较高。

[0003] 为此我们提出了一种当接地器表面出现明显氧化时能够自维护的接地器装置。

发明内容

[0004] 本发明的目的是为了解决现有技术中的问题，而提出的一种双棒式自维护避雷器接地系统。

[0005] 为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种双棒式自维护避雷器接地系统，插设在地表的上棒体，所述上棒体下端柔性连接有第一下棒体和第二下棒体，所述第
一下棒体和第二下棒体均通过导线与上棒体稳定电性连接，所述第一下棒体和第二下棒体
并列设置且二者互相靠近的一侧共同固定有自触发装置；

[0006] 所述第一下棒体和第二下棒体外壁均套设有金属质的刮片，所述刮片成螺旋状结构且靠近对应下棒体的一侧为薄片状，所述刮片的上端或者下端与对应的下棒体固定连
接；

[0007] 所述自触发装置包括两个电容板，两个所述电容板分别与第一下棒体、第二下棒体电性连接；两个电容板之间均设置有触发组件。

[0008] 在上述的双棒式自维护避雷器接地系统中，所述上棒体和两个下棒体的接触处均设置有软胶板，两个所述电容板与对应下棒体之间电连接有二极管。

[0009] 在上述的双棒式自维护避雷器接地系统中，所述触发组件包括空心且为金属材质的撞块，所述撞块内滑动连接有一个绝缘材质的滑块，所述滑块内部固定埋设有一个带负
电的第一带电内芯，所述滑块的两端均固定连接有一个接电片，两个所述接电片分别对两
个刮片电性连接，两个所述刮片远离接电片的一端电连接有第一接地片。

[0010] 在上述的双棒式自维护避雷器接地系统中，所述触发组件包括中部向下凹陷且为绝缘材质的滑轨，所述滑轨内滑动连接有一个磁块，所述磁块外壁贴合有一层金属膜，所述
磁块内部绝缘埋设有一个第二带电内芯；

[0011] 所述滑轨的中部下端贯穿嵌设有一个导电块，所述导电块电连接有一个第二接地片。

[0012] 与现有的技术相比，本发明的优点在于：

[0013] 1、本发明中设置有两个材质不同的下棒体，埋设在地下时其表面氧化速度必然有明显差异，即会存在其中一个氧化程度较高、表面电阻较大，另一个下棒体表面氧化程度较
低、表面电阻较小的情况，从而在雷雨天气时，两个下棒体在短时间内会产生较为明显的电
势差，从而使得触发组件工作，将下棒体上的氧化物杂质除去，完成对接地器的自维护效
果。

[0014] 2、本发明的实施例一中，当云端的电荷量较大时，两个电容板则会同步带电，且氧化程度高、电阻较大的下棒体对应的电容板带电量较大，对第一带电内芯产生更大的静电
引力，从而吸引着滑块部分向其靠近直至撞击，此过程中会带动对应的下棒体产生震动，此
时会使得对应下棒体上的刮片与下棒体产生一定量的相对运动，从而使得刮片能够将下棒
体表面的氧化物刮去一部分。

[0015] 3、实施例一中，撞块与电容板在撞击过程中，滑块受惯性力作用而与对应侧的接电片接触，此时撞块、对应一侧的接电片、对应一侧的刮片、第一接电片形成通路，从而将撞
块上的电荷释放至大地并使刮片短暂通电，由于刮片为金属材质，其通电时会在其每匝金
属上产生磁场，这些磁场会产生作用力使得刮片在下棒体上沿其轴向运动，从而使得刮片
再次相对与下棒体表面运动，再次将下棒体表面的氧化物刮去一部分，直至下棒体表面氧
化物明显刮去、对应下棒体上的电阻明显降低，即完成下棒体的自维护过程。

[0016] 4、本发明的实施例二中，当其中一个电容板上有明显的电荷吸引磁块部分快速运动并与对应的电容板撞击，重新分配电荷后的磁块表面的金属膜带电与电容板相斥而反向
滑动，当磁块运动至与导电块接触，磁块在运动时，会使其产生的磁场始终处于变化状态，
刮片内的电流会使其各匝金属产生时而反向时而同向的磁场，从而使得刮片产生震颤抖动
的效果，从而能够将对应下棒体外壁的氧化物刮去，保证良好的接地效果，完成整个避雷器
接地棒的自维护工作。

附图说明

[0017] 图1为本发明提出的一种双棒式自维护避雷器接地系统实施例一的结构示意图；

[0018] 图2为图1中触发组件部分的放大示意图；

[0019] 图3为本发明提出的一种双棒式自维护避雷器接地系统另一种实施例的结构示意图；

[0020] 图4为图3中触发组件部分的放大示意图。

[0021] 图中：1上棒体、2第一下棒体、3第二下棒体、4软胶板、5刮片、6电容板、7撞块、8滑块、9第一带电内芯、10接电片、11第一接地片、12滑轨、13磁块、14第二带电内芯、15导电块、
16第二接地片。

具体实施方式

[0022] 以下实施例仅处于说明性目的，而不是想要限制本发明的范围。

[0023] 实施例一

[0024] 参照图1‑2，一种双棒式自维护避雷器接地系统，包括插设在地表的上棒体1，上棒体1下端柔性连接有第一下棒体2和第二下棒体3，第一下棒体2和第二下棒体3均通过导线
与上棒体1稳定电性连接，第一下棒体2和第二下棒体3并列设置且二者互相靠近的一侧共
同固定有自触发装置；

[0025] 第一下棒体2和第二下棒体3外壁均套设有金属质的刮片5，刮片5成螺旋状结构且靠近对应下棒体的一侧为薄片状，薄片状保证其对下棒体表面的氧化物有较好的刮除效
果，刮片5的上端或者下端与对应的下棒体固定连接，对刮片5产生一定的限位效果，值得说
明的是刮片5应与下棒体绝缘固定连接；

[0026] 自触发装置包括两个电容板6，两个电容板6分别与第一下棒体2、第二下棒体3电性连接，电容板6与两个下棒体固定连接，保障撞块7与电容板6撞击时产生的震动能够传动
到对应的下棒体上；两个电容板6之间均设置有触发组件。

[0027] 上棒体1和两个下棒体的接触处均设置有软胶板4,软胶板4可使得下棒体上的震动传递至上棒体1上，两个电容板6与对应下棒体之间电连接有二极管，当下棒体上段时间
积累有较多电荷时能够分配至电容板上，而二极管的单向效果避免电荷重新分配至下棒体
上去。触发组件包括空心且为金属材质的撞块7，撞块7内滑动连接有一个绝缘材质的滑块
8，滑块8内部固定埋设有一个带负电的第一带电内芯，滑块8的两端均固定连接有一个接电
片10，两个接电片10分别对两个刮片5电性连接，两个刮片5远离接电片10的一端电连接有
第一接地片11。

[0028] 本实施例中上棒体1的上端与避雷针电性连接，避雷针处于较高位置直至伸入云层，此时避雷针的尖端便会释放电荷中和周围的云层中的电荷，实现避雷的效果，由于大地
为绝对的零电势且上棒体1与两个下棒体稳定电性连接，所以当下棒体与大地之间的电阻
足够小时，上棒体和下棒体的电势也为零，此时才能保证与上棒体相连的避雷针能够较好
的实现尖端放电；

[0029] 本实施例中，两个下棒体使用不同材质制成，如铁、铜等金属；当两个下棒体表面电阻较小时，下棒体上各点的电势均为零，与两个下棒体电连接的电容板6的电势也为零；
由于两个下棒体的材质不同，埋设在地下时其表面氧化速度必然有明显差异，即会存在其
中一个氧化程度较高、表面电阻较大，另一个下棒体表面氧化程度较低、表面电阻较小的情
况；

[0030] 当云端的电荷量较大(有雷电趋势)时，云端的避雷针同样会释放部分电荷，此时位于地表的下棒体则会快速积累一定量的异性电荷，而由于两个下棒体的表面电阻有明显
差异，则两个下棒体会瞬间产生明显的电势差，而与之电连接的两个电容板6则会同步带
电，且氧化程度高、电阻较大的下棒体对应的电容板6带电量较大，另一个则较小；而第一带
电内芯9带与电容板6异性电荷，则两个电容板6中电荷量较大的一个则会对第一带电内芯
产生更大的静电引力，从而吸引着滑块8部分向其靠近直至撞击，撞击时撞块7与电容板6接
触，二者电荷重新分布，使得撞块7上带有与电容板6同性电荷，此时撞块7与电容板6产生静
电斥力，推动二者远离。

[0031] 上述撞块7与电容板6在撞击过程中，必然会带动对应的下棒体产生震动，此时会使得对应下棒体上的刮片5与下棒体产生一定量的相对运动，从而使得刮片5能够将下棒体
表面的氧化物刮去一部分；

[0032] 上述撞块7与电容板6在撞击过程中，撞块7内部的滑块8受惯性力作用会向对应的电容板6方向运动，使得对应侧的接电片10与撞块7接触，此时撞块7、对应一侧的接电片10、
对应一侧的刮片5、第一接电片11形成通路，从而将撞块7上的电荷释放至大地并使刮片5短
暂通电，由于刮片5为金属材质，其通电时会在其每匝金属上产生磁场，这些磁场会产生作
用力使得刮片5在下棒体2上沿其轴向运动，从而使得刮片5再次相对与下棒体表面运动，再
次将下棒体表面的氧化物刮去一部分；

[0033] 刮片5通电完成后，撞块7与第一带电内芯9整体恢复至第一带电内芯9的电荷，电容板6再次与其产生静电引力，从而重复上述动作，直至下棒体表面氧化物明显刮去、对应
下棒体上的电阻明显降低，即完成下棒体的自维护过程。

[0034] 本实施例中，可在接电片10与刮片5之间电连接一个电感线圈，用以延迟撞块7上的电荷放电至刮片5的过程，避免在撞块7与电容板6接触时便将电荷从刮片5释放。

[0035] 实施例二

[0036] 参照图3‑4，本实施例与实施例一的区别在于触发组件不同，本实施例中触发组件包括中部向下凹陷且为绝缘材质的滑轨12，滑轨12内滑动连接有一个磁块13，磁块13外壁
贴合有一层金属膜，磁块13内部绝缘埋设有一个第二带电内芯14；滑轨12的中部下端贯穿
嵌设有一个导电块15，导电块15电连接有一个第二接地片16。

[0037] 本实施例中的触发组件中，当其中一个下棒体对应的电容板6上有明显的电荷时，电荷吸引第二带电内芯14使得磁块部分快速运动，并与对应的电容板6撞击且重新分配电
荷，重新分配电荷后的磁块13表面的金属膜带电与电容板6相斥而反向滑动，当磁块13运动
至与导电块15接触时，磁块13的金属膜上的电荷经导电块15传导至大地而不带电，从而使
得磁块13恢复初始位置重新收电容板6吸引，重复上述过程，直至电容板6不带有明显的电
荷。

[0038] 上述磁块13在运动时，会使其产生的磁场始终处于变化状态，其往复的运动过程会使磁场的变化呈周期性往复变化，而刮片5则会与磁场产生相对运动从而在其两端产生
电势差、进而产生电流，磁块13的往复运动使得电流呈周期性变化，即为交流电。刮片5内的
交流电会使其各匝金属产生时而反向时而同向的磁场，从而使得刮片5产生震颤抖动的效
果，从而能够将对应下棒体外壁的氧化物刮去，保证良好的接地效果，完成整个避雷器接地
棒的自维护工作。

[0039] 尽管本文较多地使用了上棒体1、第一下棒体2、第二下棒体3、软胶板4、刮片5、电容板6、撞块7、滑块8、第一带电内芯9、接电片10、第一接地片11、滑轨12、磁块13、第二带电
内芯14、导电块15、第二接地片16等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术
语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是
与本发明精神相违背的。