一种绝缘子并联防雷装置的制作方法

本发明属于避雷设备领域，尤其涉及一种绝缘子并联防雷装置。

背景技术：

随着电力系统输电范围的扩大以及容量的增加，电网中数量众多的塔杆以及线路网络愈趋复杂庞大，与之相应的，电网收到恶劣天气的影响的几率也不断提高，其中对电网运行安全影响最大的是雷电灾害，目前电力系统中因为雷击造成的跳闸事故屡见不鲜，雷击事故不仅影响范围大，后果严重，而且对各个不同电压等级和类型的电网均会造成不利影响，如果防护不利，极易导致大面积用电故障。现有的避雷方法中，架设避雷线效果不稳定，加强绝缘或降低塔杆等方法只能对低幅值低陡度雷击进行防护，金属氧化物避雷器成本高且安全性较低不易维护。

与上述方法相比，利用普通绝缘子串并联间隙的方法可以有效降低事故率，但由于并联间隙是通过使并联保护间隙的间隙距离(即绝缘性)低于与之并联的绝缘子的绝缘距离，进而在雷击时首先被击穿，该方法在保护绝缘子及线路的同时也降低了系统整体的绝缘性能，因此不利于电力系统的稳定性及可靠性。同时由于并联间隙应用中需要进行灭弧处理，而传统的变脸间隙上的灭弧装置属于一次性使用设备，且其灭弧控制经常涉及电子零部件的应用，适应性较低，稳定相差，也因此导致其安装及维护成本依然较高，阻碍了该技术的推广应用。

技术实现要素：

本发明创造的目的在于，提供一种绝缘子并联防雷装置，其能够在并联间隙距离与绝缘子的绝缘距离相近时，仍然能够优先首先引导雷电冲击实现雷击保护，且能够反复使用，实现多次灭弧，该装置结构简单、维护方便，成本较低。

为实现上述目的，本发明创造采用如下技术方案。

一种绝缘子并联防雷装置，包括绝缘子，还包括与绝缘子连接的并联间隙，所述并联间隙包括接地电极以及高压电极，所述接地电极设于连接板上，连接板连接到绝缘子上端，所述连接板上设有灭弧装置，所述接地电极以及高压电极之间设有引弧环，所述引弧环通过绝缘连接件固定在连接板上；所述接地电极最低点与高压电极的最高点之间的距离不大于相对应绝缘子的绝缘距离；所述接地电极为筒状结构，其内部设有气体通道，气体通道开口设于接地电极底端形成灭弧口；所述灭弧装置包括用于容纳药丸的料盒，料盒为筒状结构，且一端封闭一端开口，药丸设于料盒中，料盒封闭端内侧设有上料弹簧以驱动药丸向开口段移动，料盒的开口端侧壁朝向接地电极挖有气口，所述气口与接地电极的气体通道连接连接，以使药丸产生气体后可以使气体从气体通道中喷向灭弧口；所述灭弧装置还包括设于料盒外部且与气口位置相对的压板，料盒上与压板相对的位置挖开形成压口，所述压板被设于灭弧装置上的压板弹簧可活动的压向料盒，以使药丸固定于压口及气口之间；所述压板的一端弯折成l形且堵住料盒出开口端，所述连接板在开口端下方挖有出壳口。

针对现有绝缘子并联间隙装置的缺陷，本发明创造研究并改良现有结构来达到发明目的，其通过设置引弧环来扩大接地电极以及高压电极之间的间隙，使并联间隙趋近绝缘子绝缘距离，以保证设备整体的绝缘性能接近单一绝缘子的绝缘性能，解决了因并联间隙的存在破坏原有绝缘性设计的问题；通过设置可反复利用的灭弧装置，使该绝缘子并联防雷装置能够多次使用，自动替换药丸并剔除药丸反应后的包装物以及残留物，减少设备的安装维护成本；其中利用中空筒状的接地电极使灭弧气体能够从电弧的连接点下方或附近(即接地电极的下端，也就是电弧与接地电极的接触点)冲击电弧，以加强灭弧速度及效果，进而提高并联间隙响应速度、减少药丸消耗，降低成本，将灭弧通道与接地电极一体制作简化设备结构、同时加强了气体利用效率；通过设置引弧环，在保证接地电极与高压电极之间的并联间隙足够的情况下，利用引弧环在雷击发生时的感应电动势促使雷击，引导电弧先流经引弧环再流向接地电极，保证绝缘子及电网的安全。通过利用气体化学反应的部分瞬时冲击力冲击压板，使其可以实现自动上下料，结合压板弹簧及上料弹簧的应用，实现纯机械的自动化上料，实现多次灭弧的同时，不需要电子设备来进行控制进而避免装置受强雷及强电场磁场的影响，提高了设备应用场合，且该结构简单，操控方便，有利于制造维护以及降低成本。

较优地，所述压板用于压住药丸区域的宽度不小于两个药丸的宽度，所述压板弹簧的压缩距离不小于药丸的高度。为保证压板在上下运动的过程中，药丸能够顺畅的落下，用于压住药丸区域的宽度设计为不小于两个药丸的宽度，以可使压板向上运动时，能够同时松开上一次使用完毕的药丸包装物以及刚使用的药丸，松开以后包装物通过开口端滑出料盒，之后压板下压，刚使用完的药丸包装物下滑，新的药丸向下移动到气口位置待使用，循环往复，为保证用完的包装物能够顺利抛出，压板向上运动时，不能阻挡包装物，因此其压缩距离不能小于药丸的高度(即包装物高度)。

较优地，所述灭弧装置连接到连接板上端面且外侧设有绝缘保护罩。绝缘防护罩用于保护灭弧装置及其零部件，防止收到雨水侵袭导致药丸失效或者电流干扰导致药丸异常击发。

较优地，所述引弧环为圆环状结构，所述接地电极最低点与高压电极最高点之间的连接线与圆环中轴线共线。使圆环状引弧环的中轴线与连接线共线有利于更好的引导雷击，提高反映速度。

进一步地，所述高压电极顶端设有绝缘的电极防护罩。电弧由高压电极向低压低压电极冲击，设置电极防护罩以降低外部场干扰提高电弧产生速度，防止电流逸散，提高并联间隙性能。

进一步地，其特征在于，所述压板靠向料盒封闭端的一侧延伸形成限位板，所述灭弧装置内设有限位块，所述压板被压板弹簧压下后限位板压紧限位块。限位板及限位块用于控制压板的具体位置，避免多次高度碰撞造成设备损坏或者使药丸被压坏。

进一步地，所述灭弧装置还包括设于压板两侧的导向板。导向板同样用于控制导向板的位置，防止其倾斜或卡住导致药丸无法顺畅移动使用。

进一步地，所述连接板底端还设有若干导气孔。灭弧装置动作后会在压板及料盒间瞬间产生气体，为避免气体冲击设备或损坏其他结构，设置导向孔以快速排出气体，设于底端防止异物堵塞以及雨水进入。

综上，本发明的一种绝缘子并联防雷装置，不仅并联间隙的绝缘距离大，提高了系统的绝缘性，还能够反复利用，实现多次自动灭弧，其结构简单，制造维护方便，使用成本低，有利于该设备的推广利用。

附图说明

图1是本发明绝缘子并联防雷装置实施例的结构示意图；

图2为本发明绝缘子并联防雷装置实施例中灭弧装置的结构示意图；

图3为本发明绝缘子并联防雷装置实施例中料盒的结构示意图；

图4为本发明绝缘子并联防雷装置实施例中压板的结构示意图。

其附图标记包括：

绝缘子1；接地电极2、气体通道21；高压电极3；引弧环4；电极防护罩5；绝缘连接件6；绝缘防护罩7；连接板8；

料盒91、气口910、压口911、开口端912、封闭端913、击发器914；

药丸92；压板93、长臂930、短臂931、限位面932；

压板弹簧94；导向板95；限位板96；上料弹簧97。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明创造作详细说明。

如图1中所示，本发明的一种绝缘子并联防雷装置，包括绝缘子1以及与绝缘子1连接的并联间隙，并联间隙有两个电极，即位于上方的接地电极2以及位于下方的高压电极3，该绝缘子并联防雷装置的绝缘性能由绝缘子1绝缘区域两端的绝缘距离l，以及接地电极2的最低点与高压电极3的最高点之间的距离，即(空气)绝缘间隙s1+s2控制，由于电流特性，在发生击穿或电弧时，其优先在绝缘距离较小的区域产生，通常情况下，绝缘子1的绝缘性能设计为满足设计需要，因此电网整体的绝缘性能通常倍绝缘间隙s1+s2影响，为保证电网系统整体的绝缘性能与设计值相近，应保证，(s1+s2)≥l，因此为防止破坏绝缘子1本身绝缘性能，使s1+s2＝l。

正常使用情况下，电网中电压和电流强度较小，电子流不会在端点之间发生逸散，也不会造成击穿。但在雷击发生时，瞬时的高压强电流可能会造成击穿，击穿原则是优先从绝缘性最小的距离内产生，即从l和(s1+s2)中较小者处发生击穿，若二者相同，则随机击穿，为防止击穿发生在绝缘子1处，在接地电极2以及高压电极3之间设置引弧环4，引弧环4是一个环状导电体，雷击发生时，由于高压电极3顶端聚集大量正电子(等效)，接地电极2下端会聚集大量负电子，由于电场及磁场相互感应的存在，引弧环4上端面会聚集正电子而下端面将会聚集负电子，由于正负电子之间的相互作用，电弧将优先在高压电极3以及引弧环4之间(s1路径)产生，并从引弧环4穿过后流向接地电极2(s2路径)。通过使瞬间高压强电通过并联间隙上的接地电极2接入大地，保护绝缘子1以及线路不受破坏。

由于电弧存在时间长短不一，而且由于伴随着高压强电产生，若不将主动将其熄灭可能会导致两端的电极以及并联间隙上的其他设备部件损毁而无法长期使用。因此本发明的绝缘子并联防雷装置还包括有灭弧装置，该灭弧装置连接在连接板8上，连接板8可能是横担上的某一结构，也可以是由绝缘子1两端的固定结构单独延伸而来，本实施例中，连接板8也是绝缘子1的固定结构。

灭弧装置包括用于容纳药丸92的料盒91，料盒91中设有多个药丸92，该药丸92是一种可以被强电流激发易产生化学反应并瞬间产生大量气体的药物。为便于在料盒91安装及储存药丸92，同时提高药丸92作用时冲击力度，该药丸92被制成圆柱状且被包装物包裹，相应的，料盒91的内腔也被制成相应筒状结构，较优地，内腔设计为立方体结构可以更好的限制药丸92位置同时封闭间隙防止气体冲入内腔，影响后方储存的药丸92。料盒91倾斜的设置于灭弧装置内，料盒91上端封闭，封闭端913内侧设有上料弹簧97，上料弹簧97的一端抵住药丸92以使其可以更好的沿料盒向下滑动。

料盒91的下端设有气口910，气口910与接地电极2相互连接，接地电极2内中空形成气体通道21，气体通道21一端的开口与气口910连接，另一端的开口设于接地电极的最低端。

灭弧装置在与气口910正对的位置开有缺口形成压口911，压口911上方设有压板93，压板93为l形，压板93的长臂930可卡入压口911以压紧药丸92，压板93的短臂931封住料盒91的开口端912以堵住药丸92。压板93的长臂930的背部连接有压板弹簧94，压板弹簧94固定于灭弧装置，并压住压板93使其夹住药丸92。

在气口910的相应位置还设有击发器914，雷击发生时，电弧(电流)由高压电极3流经灭弧环4后流至接地电极2，接地电极2导电后使击发器914动作，以击发位于气口910处的药丸92，药丸92产生大量气体沿气口910及气体通道21冲向接地电极2的底端实现灭弧，同时气体对压板93的气压使压板93向压板弹簧94运动，压板弹簧94被压缩，料盒91的开口端打开，剩下的药丸92被上料弹簧97推动向下移动，同时之前被用完的药丸92上的包装物被推出，下一个药丸91移动至气口910位置，气压消失后，压板93向下回到原来位置并压住药丸92，等待下一次灭弧动作。

为保证上述过程的顺利进行，易知的，压板93的长臂930的宽度(沿药丸92排列方向)要大于两个药丸92(或药丸92的包装物)的宽度，压板93的短臂931的宽度应当可以挡住药丸92以防止其从料盒91中随意滑出，因此其宽度应当不小于药丸92的高度。

同时，为便于用完的药丸92的残留物及包装物能够即使从灭弧装置清理出去，连接板8在料盒91开口端912下方设有出壳孔81，以使上述物质在自重及气体冲击下可以沿倾斜的料盒91流出料盒91内腔。

进一步地，由于上述过程中会产生部分气体进入灭弧装置内部，为将气体从灭弧装置内部清理出去以防止损坏内部的药丸92及其他零部件，在连接板下方设有多个导气孔以通风。

由于该设备通常用于室外环境，为保护灭弧装置内的药丸及其他部件，在灭弧装置外部设置绝缘防护罩7，绝缘防护罩7有利于避免高压强电对设备或药丸92的影响，较优地，为便于击发器914的设计安装以及防止药丸92被错误击发，灭弧装置中的料盒91及压板93等结构优先使用绝缘材料制作。

为控制压板92向下运动的位置，以防止压板93冲击或压坏药丸92，灭弧装置内还设有限位板96，压板93上相应的设有限位面932，压板弹簧94被压缩后恢复原状时，压板向下移动直至限位面932抵住限位板96上对应的面。

为控制压板93运动方向，防止倾斜以至于压板93卡死或者破坏药丸92，在压板两侧还设有导向板95，导向板95用于保证压板93沿预定方向移动并压缩弹簧或者被弹簧推出。

为保证电弧沿高压电极3至引弧环4至低压电极2的方向产生，在高压电极3顶部四周还设有锥形的电极防护罩5，电极防护罩5顶部设有开口以供电弧通过，进一步地，该电极防护罩5根据需要还可以制成其他如矩形、圆柱形等形状。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明创造的技术方案，而非对本发明创造保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明创造作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明创造的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明创造技术方案的实质和范围。