本發(fā)明屬于電力架空絕緣線路雷擊防護技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種利用彈性導電線圈復位放電間隙的防雷支柱絕緣子。
背景技術(shù):
架空線遭雷擊后會產(chǎn)生工頻續(xù)流,所謂工頻續(xù)流,就是架空線遭到雷擊后,架空線與金屬橫擔之間就產(chǎn)生雷電弧,此雷電弧生存時間很短,但它形成了架空線與橫擔之間的導電通道,使架空線的電源發(fā)生對地(橫擔)短路,此短路電流稱為工頻續(xù)流(是繼雷電流之后的工頻電流),對工頻續(xù)流而言,橫擔或電桿接地電阻越大,工頻續(xù)流越小,越容易斷流。
架空絕緣線和架空裸線相比,更容易發(fā)生斷線事故。當雷云出現(xiàn)在架空裸線上空時,感應(yīng)電荷在裸導線上的分布是均勻的,正負電荷的中和不是集中在一點,因此裸導線很少發(fā)生斷線。但當雷云飄到架空絕緣導線上方時,感應(yīng)電荷集中在架空絕緣導線的表面,即絕緣表面,由于絕緣層電阻大,電荷不易流動,當絕緣層上的電荷集聚到一定電量時,在雷云的作用下,正負電荷間的放電,導致絕緣層擊穿,擊穿點通常在金屬橫擔附近,因為相對而言,此位置的感應(yīng)電荷多,例如混凝土電桿、橫擔都會產(chǎn)生感應(yīng)電荷,正負電荷中和時產(chǎn)生的熱量把架空絕緣導向的絕緣層擊穿。當架空絕緣導線擊穿點與金屬橫擔之間產(chǎn)生雷電弧后,就形成短路通道,于是架空導線的交流電源成為續(xù)流源,持續(xù)拉弧,使架空絕緣導線斷裂。
專利文獻cn201000796y公開了一種防雷支柱絕緣子,主要由絕緣護罩、夾線鋁合金金具、復合絕緣子、引弧棒和下鋼腳等組成。其主要特點:(1)雷擊發(fā)生時,引弧棒和下鋼腳之間引起傘絡(luò)放電,形成短路通道,接續(xù)的工頻電弧移動到引弧棒和下鋼腳之間燃燒,以保護導線免于燒傷。因引弧棒繞開傘裙并調(diào)節(jié)至最佳放電間隙,放電效果更好,并防止燒壞絕緣子傘裙。
但是該種防雷支柱絕緣子仍存在以下不足之處:引弧棒和下鋼腳的放電點外露,容易累積污垢,影響放電動作。另外,該種引弧棒和下鋼腳之間的放電間隙固定不變,但是外界天氣卻是頻繁變化的,易導致誤動作或者不能發(fā)生放電動作。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種利用彈性導電線圈復位放電間隙的防雷支柱絕緣子。
實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是:一種利用彈性導電線圈復位放電間隙的防雷支柱絕緣子,包括絕緣子、上放電件和下放電件;絕緣子的頂端設(shè)有用于夾緊線纜的夾線機構(gòu);絕緣子內(nèi)部設(shè)有密封腔;上放電件設(shè)有位于密封腔上部的上放電端和向上伸出密封腔的接電端,上放電棒的接電端和該夾線機構(gòu)電連接;下放電件包括下放電棒、絕緣滑管、用于為下放電棒提供復位彈力的彈性導電線圈、導電安裝基座和用于安裝在橫擔上的導電安裝支柱;下放電棒設(shè)有位于密封腔下部的下放電端和用于伸入絕緣滑管中的滑柱端;彈性導電線圈的上端和下放電棒固定相連,彈性導電線圈的下端固定設(shè)置在導電安裝基座上;上放電件的上放電端和下放電件的下放電端留有放電間隙。
上述方案中,進一步的優(yōu)選是:密封腔是真空腔。
上述方案中,進一步的優(yōu)選是:絕緣子包括陶瓷殼體、用于密封陶瓷殼體上端開口的上金屬密封件和用于密封陶瓷殼體下端開口的下金屬密封件;上金屬密封件、下金屬密封件和陶瓷殼體采用釬焊方式固定連接。
上述方案中,進一步的優(yōu)選是:導電安裝基座焊接固定在下金屬密封件上;導電安裝基座頂端的中心處設(shè)有上安裝孔,絕緣滑管的下端固定設(shè)置在該上安裝孔中;導電安裝基座底端的中心處設(shè)有下安裝孔,導電安裝支柱的頂端固定設(shè)置在該下安裝孔中。
上述方案中,進一步的優(yōu)選是:彈性導電線圈套設(shè)在絕緣滑管上,彈性導電線圈成螺旋狀。
上述方案中,進一步的優(yōu)選是:彈性導電線圈的頂端通過焊接方式固定設(shè)置在下放電棒的外壁上,彈性導電線圈的底端通過焊接方式固定設(shè)置在導電安裝基座的外壁上。
上述方案中,進一步的優(yōu)選是:絕緣滑管的底端設(shè)有絕緣堵頭,絕緣堵頭封堵住絕緣滑管底端的開口;下放電棒的底端和絕緣堵頭之間留有間隙。
上述方案中,進一步的優(yōu)選是:上放電件的中端還設(shè)有上增強環(huán)形凸臺,該上增強環(huán)形凸臺和上金屬密封件焊接相連。
本發(fā)明具有以下優(yōu)點:(1)彈性導電線圈一方面產(chǎn)生電磁力,用于帶動下放電件下移,增大放電間隙,從而防止產(chǎn)生工頻續(xù)流;另一方面為下放電件提供復位彈力,使其在下移后能恢復至初始位置,保證下次雷擊放電的正常進行;這種結(jié)構(gòu)有助于減少部件,簡化結(jié)構(gòu)。(2)在絕緣子本體內(nèi)部設(shè)置密封腔,從而把上放電件和下放電件的兩個放電端內(nèi)置于一個封閉的環(huán)境中,從而保證上放電件的上放電端和下放電件的下放電端的清潔,同時由于密封腔的內(nèi)部環(huán)境較為穩(wěn)定,不易受到外界環(huán)境的干擾,從而保證了放電保護動作的可靠性。(3)本實施例中,上放電件和下放電件沿同一直線設(shè)置,與傳統(tǒng)的間隙保護裝置中采用傾斜的引弧棒相比,在橫向方向上,減少了占用空間。
附圖說明
圖1是本發(fā)明第一種結(jié)構(gòu)的一種半剖結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明第二種結(jié)構(gòu)的一種半剖結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖所示標記為:包括絕緣子1,陶瓷殼體11,上金屬密封件12,下金屬密封件13,傘裙14,上放電件2,上放電端21,上放電球211,接電端22,上增強環(huán)形凸臺23,
下放電件3,下放電棒31,放電端311,滑柱端312,絕緣滑管32,絕緣堵頭321,彈性導電線圈33,導電安裝基座34,上安裝孔341,下安裝孔342,導電安裝支柱35,安裝螺母組件351,芯棒36,絕緣連接件37,上螺柱371,下螺柱372,密封腔4,夾線機構(gòu)6,上夾塊61,下夾塊62,螺栓組件63,上夾線槽611,下夾線槽621,夾線孔64,穿刺65,安裝孔66,螺桿631,壓緊螺母632,對頂螺母633。
具體實施方式
(實施例1、防雷支柱絕緣子)
為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合附圖及具體實施例進行詳細描述。
圖1顯示了本發(fā)明的一種具體實施方式。本發(fā)明提供一種防雷支柱絕緣子,如圖1所示,包括絕緣子1、上放電件2和下放電件3。
本實施例中,絕緣子上方設(shè)有夾線機構(gòu)6;該夾線機構(gòu)包括上夾塊61、下夾塊62和用于連接固定上夾塊和下夾塊的兩組螺栓組件63;上夾塊設(shè)有上夾線槽611,下夾塊設(shè)有下夾線槽621,上夾線槽和下夾線槽組合形成一個用于夾緊架空絕緣線纜的夾線孔64;為了便于從架空絕緣線纜接電,上夾線槽中還設(shè)有用于刺穿架空絕緣線纜外皮的穿刺65;在具體實踐中,下夾線槽中也可設(shè)置穿刺。下夾塊的底端中部設(shè)有一個安裝孔66,上放電件的接電端固定設(shè)置在該安裝孔中,該接電端和安裝孔的固定方式可以選擇螺接固定或焊接固定。
各組螺栓組件包括一個螺桿631、一個壓緊螺母632和一個對頂螺母633。使用時,用夾線孔夾住架空絕緣線纜,擰轉(zhuǎn)壓緊螺母,即可使得上夾塊的穿刺穿透架空絕緣線纜的絕緣外皮,從而使得夾線機構(gòu)和架空絕緣線纜形成可靠的電連接;壓緊螺母擰固好后,再把對頂螺母擰緊在相應(yīng)的壓緊螺母上,可以防止壓緊螺母松動。
本實施例中的絕緣子包括陶瓷殼體11、用于密封陶瓷殼體上端開口的上金屬密封件12和用于密封陶瓷殼體下端開口的下金屬密封件13;上金屬密封件、下金屬密封件和陶瓷殼體采用釬焊方式固定連接。陶瓷殼體的外壁上一體成型有多個傘裙14,傘裙的存在增強了防爬電性能。
絕緣子內(nèi)部設(shè)有密封腔4;上放電件設(shè)有位于密封腔上部的上放電端21和向上伸出密封腔的接電端22;下放電件3包括下放電棒31、絕緣滑管32、彈性導電線圈33、導電安裝基座34和導電安裝支柱35;本實施例中,下放電棒31設(shè)有位于密封腔下部的下放電端311和用于伸入絕緣滑管中的滑柱端312,上放電件的上放電端和下放電件的下放電端留有放電間隙。
上放電件的上放電端的底端設(shè)有上放電球211,球狀的放電面會使得電場分布較為均勻。
絕緣滑管的底端設(shè)有絕緣堵頭321,絕緣堵頭封堵住絕緣滑管底端的開口。
導電安裝基座焊接固定在下金屬密封件上;導電安裝基座頂端的中心處設(shè)有上安裝孔341,絕緣滑管的下端固定設(shè)置在該上安裝孔中;導電安裝基座底端的中心處設(shè)有下安裝孔342,導電安裝支柱的頂端固定設(shè)置在該下安裝孔中;本實施例中,上安裝孔和下安裝孔都是內(nèi)螺孔,絕緣滑管的外周壁上以及導電安裝支柱的外周壁上均設(shè)有外螺紋,絕緣滑管通過螺接方式固定設(shè)置在導電安裝基座的上安裝孔中,導電安裝支柱通過螺接方式固定設(shè)置在導電安裝基座的下安裝孔中。導電安裝支柱上設(shè)有安裝螺母組件351,導電安裝支柱安裝固定設(shè)置在外接橫擔上。
彈性導電線圈套設(shè)在絕緣滑管上,彈性導電線圈成螺旋狀;彈性導電線圈頂端和下放電棒電連接,彈性導電線圈的底端和導電安裝基座電連接。本實施例中,彈性導電線圈的頂端通過焊接方式固定設(shè)置在下放電棒的外壁上,彈性導電線圈的底端通過焊接方式固定設(shè)置在導電安裝基座的外壁上。自由狀態(tài)下,下放電棒的底端和絕緣堵頭之間留有間隙。
上放電件的中端還設(shè)有上增強環(huán)形凸臺23,該上增強環(huán)形凸臺和上金屬密封件焊接相連。
本實施例中,上放電件和下放電棒處于同一直線上。
本實施例中,密封腔可以是真空腔,也可以充有空氣、惰性氣體或六氟化硫氣體,優(yōu)選采用真空腔或者內(nèi)充六氟化硫氣體,這兩者相對于內(nèi)充空氣而言,可以縮減放電間隙所需尺寸,從而減小整體體積。
本實施例具有以下優(yōu)點:(1)在絕緣子本體內(nèi)部設(shè)置密封腔,從而把上放電件和下放電件的兩個放電端內(nèi)置于一個封閉的環(huán)境中,從而保證上放電件的上放電端和下放電件的下放電端的清潔,同時由于密封腔的內(nèi)部環(huán)境較為穩(wěn)定,不易受到外界環(huán)境的干擾,從而保證了放電保護動作的可靠性。(2)本實施例中,上放電件和下放電件沿同一直線設(shè)置,與傳統(tǒng)的間隙保護裝置中采用傾斜的引弧棒相比,在橫向方向上,減少了占用空間。(3)本實施例在使用時,當附近的線路遭受雷擊時,上放電件和下放電棒之間放電,雷擊電流依次經(jīng)過下放電棒、彈性導電線圈、導電安裝基座、導電安裝支柱傳導至橫擔上;當彈性導電線圈通過該雷擊電流時,通過預設(shè)彈性導電線圈的螺旋方向,可使得下放電棒受力克服彈性導電線圈的彈力而向下移動,從而使得上放電件和下放電棒之間的保護間隙增大,從而有利于截斷工頻續(xù)流,提升雷擊防護性能。
(實施例2)
圖2顯示了本發(fā)明的第二種具體實施方式。
本實施例和實施例1基本相同,不同之處在于:本實施例中的下放電件和實施例1中的下放電件的結(jié)構(gòu)不同;見圖2所示,本實施例中的下放電件3還包括芯棒36和用于絕緣連接下放電棒和芯棒的絕緣連接件37。
下放電棒位于芯棒的正上方,下放電棒和芯棒同心設(shè)置,絕緣連接件把下放電棒和芯棒固定連接成一個整體。本實施例中,下放電棒底端的中心處設(shè)有一個螺孔,芯棒頂端的中心處也設(shè)有一個螺孔;絕緣連接件的主體成柱狀,絕緣連接件的頂端設(shè)有向上突出的上螺柱371,該上螺柱和下放電棒的螺孔適配;絕緣連接件的底端設(shè)有向下突出的下螺柱372,該下螺柱和芯棒的螺孔適配;絕緣連接件通過螺接方式固定連接下放電棒和芯棒。
下放電棒、絕緣連接件和芯棒作為一個整體,在外力作用下,在絕緣滑管中往復滑動。
本實施例在使用時,當附近的線路遭受雷擊時,上放電件和下放電棒之間放電,雷擊電流依次經(jīng)過下放電棒、彈性導電線圈、導電安裝基座、導電安裝支柱傳導至橫擔上;當彈性導電線圈通過該雷擊電流時,通過預設(shè)彈性導電線圈的螺旋方向,可使得芯棒受力向下移動,進而帶動絕緣連接件和下放電棒克服彈性導電線圈的彈力向下移動,從而使得上放電件和下放電棒之間的保護間隙增大,從而有利于截斷工頻續(xù)流,提升雷擊防護性能。
顯然,本發(fā)明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例,而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而這些屬于本發(fā)明的實質(zhì)精神所引伸出的顯而易見的變化或變動仍屬于本發(fā)明的保護范圍。