一種壓縮固相合成滅弧防雷器的制作方法

本實用新型涉及滅弧防雷器技術領域，尤其是一種壓縮固相合成滅弧防雷器。

背景技術：

雷電是影響輸電線安全的重要因素，長期以來占據線路故障跳閘的首位，是大氣活動的自然過程，迄今還不可控制。但我們可以通過對常發事故進行分析，尋找雷擊規律，加強防范。如處于高山峻嶺或峰頂的桿塔、處于水塘或水庫附近的輸電線路、跨越山嶺或江河湖泊的桿塔和安裝在接地電阻高的桿塔和巖石塔基及輸電線等都是易遭雷擊破壞重點。

雷電打擊會給電力設施帶來不同形式的損傷和破壞，雷云放電在電力系統中會引起雷擊過電壓，架空線路中常見的過電壓有雷擊在架空線附近通過電磁感應在輸電線上的過電壓和雷電直接擊打在導線上產生的過電壓。雷擊造成過電壓，可能對絕緣子、輸電線造成損傷；雷擊引起絕緣子閃絡放電，會對瓷質表面造成燒傷脫落或對玻璃絕緣子造成網狀裂紋，使絕緣強度大幅降低；雷電擊打在輸電線或避雷線上，可能會引起斷股甚至斷裂，使輸電工作無法進行。

輸電線路防雷一直都是電力部門防雷工作的重要內容，雷電故障仍然是影響電網安全的重要因素之一。輸電線路發生雷擊時引起的沖擊閃絡，導致線路絕緣子閃絡，繼而產生很大的工頻續流，損壞絕緣子串及金具，導致線路事故。對此電力部門一般采用在輸電線路加裝線路防雷器來實現保護。

電弧是高溫高導電率的游離氣體,將電弧進行消滅，簡稱滅弧。滅弧有多種方法，大多是使用某種氣體或者液體來承擔主要滅弧工作。

防雷器是一種能釋放雷電或兼能釋放電力系統操作過電壓能量，保護電工設備免受瞬時過電壓危害，又能截斷續流，避免引起系統接地短路的電器裝置。

如專利號為201110090288.2公開的一種適用于10～35kV架空輸電線路的10～ 35kV架空輸電線路約束空間噴射氣體滅弧防雷間隙裝置，又如專利號為200710066259.6 公開的用于各電壓等級輸電線路的約束空間噴射氣流滅弧防雷間隙裝置，都是并聯安裝于線路絕緣子串兩端，保護間隙之間的閃絡電壓小于被保護絕緣子串，從而在輸電線路遭受雷擊時優先于被保護絕緣子串擊穿，擊穿放電時，約束空間內部的產氣材料被高溫電弧急劇加熱產生高壓氣體的同時，信號采集裝置自動采集信號并啟動噴射氣體發生裝置，瞬間產生高速氣流沿縱向對電弧造成沖擊、冷卻至熄滅，其滅弧能力較弱。

如專利號為201310297789.7公開的一種不同電壓等級分段滅弧防雷間隙裝置倉，采用了圓盤狀的滅弧儲彈倉，可以放置大量的觸發后可產生氣體進行滅弧的彈丸，且通過平面渦卷彈簧的扭力作用使滅弧彈丸緊密排列在滅弧儲彈倉I的儲彈軌道里，使得當前滅弧彈丸觸發掉落后，下一發能夠自動進入彈丸觸發位置，實現自動換彈。

以上的專利雖然對防雷起到了很好的作用，但是不能應對疊加雷和多重雷等復雜雷擊的復雜情況。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于提供一種可計數、滅弧效果好、適用性廣的壓縮固相合成滅弧防雷器，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：

一種壓縮固相合成滅弧防雷器，滅弧防雷器主體分為上段滅弧間隙通道和下段滅弧筒，其特征在于：所述滅弧間隙通道分設有壓縮滅弧多間隙通道和固相滅弧主間隙通道；

所述的固相滅弧主間隙通道主要由殼體、滅弧筒、引弧棒、引弧電極、感應線圈、上蓋、圓環、第一卡位棒、第二卡位棒、圓盤、轉軸、旋渦彈簧、計數指針、計數碼盤和固相滅弧氣丸組成；所述的殼體與滅弧筒固定安裝在一起；所述殼體的內部設置有引弧棒，引弧棒的兩端均設置有引弧電極，引弧棒一端的引弧電極與滅弧筒連接，引弧棒另一端的引弧電極與殼體連接；所述感應線圈套接在引弧棒上；所述殼體的上部設置有上蓋，上蓋蓋合在殼體上；所述圓環設置在殼體的內部，所述的圓環內部嵌套設置有圓盤，所述的圓環和圓盤頂部分別設置有旋渦彈簧，所述圓環和圓盤的旋渦彈簧共同由轉軸驅動，轉軸的一端固定在上蓋上；所述的圓環和圓盤均設置有固相滅弧氣丸，圓環內設置有控制圓環內的固相滅弧氣丸觸發的第一卡位棒，圓盤的底部設置有控制圓盤內的固相滅弧氣丸觸發的第二卡位棒；圓盤的底部設置有計算圓盤內的固相滅弧氣丸動作次數的計數指針，圓環的底部設置有計算圓環內的固相滅弧氣丸動作次數的計數碼盤；

所述的壓縮滅弧多間隙通道與固相滅弧主間隙通道共同使用殼體、滅弧筒、引弧棒、引弧電極、感應線圈、上蓋；所述的壓縮滅弧多間隙通道設置在殼體的外部并繞殼體一周，所述的壓縮滅弧多間隙通道為由壓縮管和“T”型管組成的“Z”形滅弧通道，所述的壓縮管設置有壓縮滅弧氣丸；所述的壓縮管靠近引弧電極一段為末位的壓縮管并與引弧電極相連接。

工作原理：

上段為壓縮滅弧多間隙通道，在電弧閃絡主間隙的同時，電弧也進入與引弧電極串接的上段壓縮滅弧多間隙通道中，此通道為呈“Z”形的滅弧路徑(由于壓縮滅弧多間隙通道中導弧球的引弧作用，上段電弧路徑被規定在壓縮滅弧多間隙通道中)，“Z”形滅弧通道由壓縮管和“T”型管按照一定的方式有序排列。當電弧經過“Z”形的滅弧路徑中每一段壓縮管時，壓縮管因高溫產生強縱向氣流，對電弧的拐點進行吹拉，使電弧更加容易被吹滅，同時沖擊電弧在被壓縮管強烈壓縮、折彎后，在壓縮管中產生極高的軸壓力梯度，把電弧由壓縮管內向外界噴出，使電弧在多點形成斷口；當電弧經過壓縮滅弧路徑中每一段“T”型管時，因高溫產生強橫向氣流，加速電弧冷卻和去游離過程，使電弧斷點更多更易熄滅。結合縱、橫吹的兩個效果形成整體滅弧結構中大尺度的分段電弧，這里所述的多點截斷電弧、壓縮電弧、在電弧拐點滅弧都是合理利用電弧自身性質采取的有效滅弧方式。

下段為固相部分(固相滅弧主間隙通道)，固相部分設計為圓環套圓盤的形式，圓環與圓盤上各自裝有一定數量的滅弧氣丸，在同一時刻保證有兩發滅弧氣丸(一發位于圓環，一發位于圓盤)同時對準滅弧筒同時處于觸發位。兩個位于觸發位的滅弧氣丸通過選擇開關只有一個導通，暫定圓環上的氣丸優先導通，圓盤上的氣丸處于待導通狀態。在雷電閃絡滅弧通道電弧進入壓縮固相合成滅弧防雷器的引弧電極后，由于引弧電極外套有一個感應線圈(感應線圈)，電弧的存在使感應線圈感應產生電流。感應線圈的感應電流觸發位于已經導通的圓環上的滅弧氣丸。滅弧氣丸順利動作，產生強沖擊氣流作用于電弧，使電弧迅速截斷。位于圓環上的滅弧氣丸一旦導通，選擇開關馬上接通圓盤上的滅弧氣丸。假使此時存在第二重雷放電的情況，由于位于轉盤上的滅弧氣丸已經處于導通狀態，電弧電流的陡然變化將再次激勵感應線圈產生感應電流觸發滅弧氣丸，重復以上的滅弧動作，而經過第二次觸發滅弧后圓環上的下一發滅弧氣丸已經通過機械轉動到達觸發位，且第二發氣丸(位于滅弧圓盤上)一旦觸發，選擇開關立即接通第三發氣丸(位于滅弧圓環上)。假使此后又有第三重雷放電的情況，由于位于轉盤上的滅弧氣丸(第三發)已經處于導通狀態，感應線圈產生感應電流又一次觸發滅弧氣丸，重復以上的滅弧動作。像這樣無論后續還有幾重雷電閃絡通道，都可以像這樣采取圓環與圓盤輪流導通滅弧的機制，以給彼此更多的時間通過機械轉動到達觸發位。雙滅弧氣丸同時處于觸發位的設計專門用來應對重復雷的問題，圓環與圓盤都是靠發條驅動沿轉軸作機械轉動，雖然每次氣丸觸發后機械轉動到下一氣丸的轉動行程很小，但是機械轉動時間較重復雷的間隔時間還是稍大，雙滅弧氣丸同時處于觸發位的設計使得氣丸切換的時間由機械轉動時間變為選擇開關的切換時間，時間大大縮短，有利于充分應對重復雷重復建弧的問題。

固相滅弧氣流的“尾氣”和壓縮滅弧機制對“鉆空擋”的建弧過程形成“聯合圍剿”態勢，形成對疊加雷和多重雷進行有效防治。上段壓縮滅弧多間隙通道與下段固相雙滅弧氣丸的配合與協同作用使得整個滅弧裝置對重復雷有著三位一體的防滅效果。

作為技術方案的進一步改進，以上所述的壓縮管為陶瓷材料制成，兩個壓縮管之間形成一個小于90°的角。

作為技術方案的進一步改進，以上所述的壓縮管在殼體的外部呈螺旋回型狀排列。

作為技術方案的進一步改進，以上所述的凹槽為半圓凹槽。

作為技術方案的進一步改進，以上所述的滅弧筒采用三段式結構，即采用螺紋連接方式將三段滅弧筒連接而成。

作為技術方案的進一步改進，以上所述引弧棒由石墨材料所制成。

與現有技術相比，本實用新型有益效果：

1.本實用新型一種壓縮固相合成滅弧防雷器，1、首次采用壓縮滅弧多間隙與固相爆轟氣流滅弧方式相結合的聯動機制，以充分應對疊加雷和重復雷問題，提高了防雷器的滅弧效果和適用性。

2.本實用新型固相滅弧段采用圓環與圓盤的雙滅弧氣丸同時處于觸發位的設計，使得氣丸切換時間由機械轉動時間變為選擇開關的切換時間，后者通常只是前者的五分之一到三分之一。

3.本實用新型固相滅弧段采用圓環與圓盤的雙滅弧氣丸同時處于觸發位的設計，雖已大大減小了氣丸切換時間但仍是十幾毫秒的時間間隔，但在兩發氣丸觸發間隔仍有時間上的防雷空隙和漏洞，而壓縮滅弧多間隙部分的存在有利于在時間形成補充，形成滅弧時間上的無縫化連接。

4.本實用新型固相滅弧段采用圓環與圓盤的雙滅弧氣丸同時處于觸發位的設計，雖已大大減小了氣丸切換時間但仍是十幾毫秒的時間間隔，但在上一發氣丸觸發之后到下一發氣丸觸發之前，滅弧氣流在強度上迅速衰減，而壓縮滅弧多間隙部分的存在有利于在滅弧強度上形成補充，形成滅弧強度上的無縫化連接。

附圖說明

圖1為本實用新型固相滅弧主間隙通道示意圖。

圖2為本實用新型壓縮滅弧多間隙通道示意圖。

圖中：1-滅弧防雷器主體；2-固相滅弧主間隙通道，201-殼體；202-滅弧筒；203-引弧棒；204-引弧電極；205-感應線圈；206-上蓋；207-圓環；208-第一卡位棒；209-第二卡位棒；210-圓盤；211-轉軸；212-旋渦彈簧；213-計數指針；214-計數碼盤；215-固相滅弧氣丸；3-壓縮滅弧多間隙通道，331-壓縮管，332-壓縮滅弧氣丸，333-“T”型管， 334“Z”形滅弧通道。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。

請參閱圖1-2，本實用新型提供如下實施例：

實施例1

一種壓縮固相合成滅弧防雷器，包括滅弧防雷器主體(1)，滅弧防雷器主體(1)分為上段滅弧間隙通道和下段滅弧筒，所述滅弧間隙通道分設有壓縮滅弧多間隙通道(3) 和固相滅弧主間隙通道(2)；

所述的固相滅弧主間隙通道(2)主要由殼體(201)、滅弧筒(202)、引弧棒(203)、引弧電極(204)、感應線圈(205)、上蓋(206)、圓環(207)、第一卡位棒(208)、第二卡位棒(209)、圓盤(210)、轉軸(211)、旋渦彈簧(212)、計數指針(213)、計數碼盤(214)和固相滅弧氣丸(215)組成；所述的殼體(201)與滅弧筒(202)固定安裝在一起；所述殼體(201)的內部設置有引弧棒(203)，引弧棒(203)的兩端均設置有引弧電極(204)，引弧棒(203)一端的引弧電極(204)與滅弧筒(202)連接，引弧棒(203)另一端的引弧電極(204)與殼體(201)連接；所述感應線圈(205)套接在引弧棒(203)上；所述殼體(201)的上部設置有上蓋(206)，上蓋(206)蓋合在殼體 (201)上；所述圓環(207)設置在殼體(201)的內部，所述的圓環(207)內部嵌套設置有圓盤(210)，所述的圓環(207)和圓盤(210)頂部分別設置有旋渦彈簧(212)，所述圓環(207)和圓盤(210)的旋渦彈簧(212)共同由轉軸(211)驅動，轉軸(211) 的一端固定在上蓋(206)上；所述的圓環(207)和圓盤(210)均設置有固相滅弧氣丸 (215)，圓環(207)內設置有控制圓環(207)內的固相滅弧氣丸(215)觸發的第一卡位棒(9)，圓盤(210)的底部設置有控制圓盤(210)內的固相滅弧氣丸(215)觸發的第二卡位棒(209)；圓盤(210)的底部設置有計算圓盤(210)內的固相滅弧氣丸(215) 動作次數的計數指針(213)，圓環(207)的底部設置有計算圓環(207)內的固相滅弧氣丸(215)動作次數的計數碼盤(214)；

所述的壓縮滅弧多間隙通道(3)與固相滅弧主間隙通道(2)共同使用殼體(201)、滅弧筒(202)、引弧棒(203)、引弧電極(204)、感應線圈(205)、上蓋(206)；所述的壓縮滅弧多間隙通道(3)設置在殼體(201)的外部并繞殼體(201)一周，所述的壓縮滅弧多間隙通道(3)為由壓縮管(331)和“T”型管(333)組成的“Z”形滅弧通道(334)，所述的壓縮管(331)設置有壓縮滅弧氣丸(332)；所述的壓縮管(331) 靠近引弧電極(204)一段為末位的壓縮管并與引弧電極(204)相連接。

工作原理：

上段為壓縮滅弧多間隙通道，在電弧閃絡主間隙的同時，電弧也進入與引弧電極串接的上段壓縮滅弧多間隙通道中，此通道為呈“Z”形的滅弧路徑(由于壓縮滅弧多間隙通道中導弧球的引弧作用，上段電弧路徑被規定在壓縮滅弧多間隙通道中)，“Z”形滅弧通道由壓縮管和“T”型管按照一定的方式有序排列。當電弧經過“Z”形的滅弧路徑中每一段壓縮管時，壓縮管因高溫產生強縱向氣流，對電弧的拐點進行吹拉，使電弧更加容易被吹滅，同時沖擊電弧在被壓縮管強烈壓縮、折彎后，在壓縮管中產生極高的軸壓力梯度，把電弧由壓縮管內向外界噴出，使電弧在多點形成斷口；當電弧經過壓縮滅弧路徑中每一段“T”型管時，因高溫產生強橫向氣流，加速電弧冷卻和去游離過程，使電弧斷點更多更易熄滅。結合縱、橫吹的兩個效果形成整體滅弧結構中大尺度的分段電弧，這里所述的多點截斷電弧、壓縮電弧、在電弧拐點滅弧都是合理利用電弧自身性質采取的有效滅弧方式。

下段為固相部分(固相滅弧主間隙通道)，固相部分設計為圓環套圓盤的形式，圓環與圓盤上各自裝有一定數量的滅弧氣丸，在同一時刻保證有兩發滅弧氣丸(一發位于圓環，一發位于圓盤)同時對準滅弧筒同時處于觸發位。兩個位于觸發位的滅弧氣丸通過選擇開關只有一個導通，暫定圓環上的氣丸優先導通，圓盤上的氣丸處于待導通狀態。在雷電閃絡滅弧通道電弧進入壓縮固相合成滅弧防雷器的引弧電極后，由于引弧電極外套有一個感應線圈(感應線圈)，電弧的存在使感應線圈感應產生電流。感應線圈的感應電流觸發位于已經導通的圓環上的滅弧氣丸。滅弧氣丸順利動作，產生強沖擊氣流作用于電弧，使電弧迅速截斷。位于圓環上的滅弧氣丸一旦導通，選擇開關馬上接通圓盤上的滅弧氣丸。假使此時存在第二重雷放電的情況，由于位于轉盤上的滅弧氣丸已經處于導通狀態，電弧電流的陡然變化將再次激勵感應線圈產生感應電流觸發滅弧氣丸，重復以上的滅弧動作，而經過第二次觸發滅弧后圓環上的下一發滅弧氣丸已經通過機械轉動到達觸發位，且第二發氣丸(位于滅弧圓盤上)一旦觸發，選擇開關立即接通第三發氣丸(位于滅弧圓環上)。假使此后又有第三重雷放電的情況，由于位于轉盤上的滅弧氣丸(第三發)已經處于導通狀態，感應線圈產生感應電流又一次觸發滅弧氣丸，重復以上的滅弧動作。像這樣無論后續還有幾重雷電閃絡通道，都可以像這樣采取圓環與圓盤輪流導通滅弧的機制，以給彼此更多的時間通過機械轉動到達觸發位。雙滅弧氣丸同時處于觸發位的設計專門用來應對重復雷的問題，圓環與圓盤都是靠發條驅動沿轉軸作機械轉動，雖然每次氣丸觸發后機械轉動到下一氣丸的轉動行程很小，但是機械轉動時間較重復雷的間隔時間還是稍大，雙滅弧氣丸同時處于觸發位的設計使得氣丸切換的時間由機械轉動時間變為選擇開關的切換時間，時間大大縮短，有利于充分應對重復雷重復建弧的問題。

固相滅弧氣流的“尾氣”和壓縮滅弧機制對“鉆空擋”的建弧過程形成“聯合圍剿”態勢，形成對疊加雷和多重雷進行有效防治。上段壓縮滅弧多間隙通道與下段固相雙滅弧氣丸的配合與協同作用使得整個滅弧裝置對重復雷有著三位一體的防滅效果。

實施例2

與實施例1不同的地方在于：所述的壓縮管(331)為陶瓷材料制成，兩個壓縮管(331) 之間形成一個小于90°的角。

實施例3

與實施例2不同的地方在于：所述的壓縮管(331)在殼體(201)的外部呈螺旋形狀排列。

實施例4

與實施2不同的地方在于：所述的滅弧筒(202,31)采用三段式結構，即采用螺紋連接方式將三段滅弧筒連接而成。實施例5

與實施例2不同的地方在于：所述的凹槽(213)為半圓凹槽。

實施例5

與實施例1不同的地方在于：所述的引弧電極(204，336)由石墨材料所制成。

綜上所述：本實用新型一種壓縮固相合成滅弧防雷器，設置的上段壓縮滅弧多間隙通道與下段雙滅弧氣丸的配合與協同作用使得整個滅弧裝置對重復雷有著三位一體的防滅效果。

對于本領域技術人員而言，顯然本實用新型不限于上述示范性實施例的細節，而且在不背離本實用新型的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現本實用新型。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實用新型的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本實用新型內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。

此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。