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一种短路型侧卡位的防护叠加雷的双弹备份装置

基本信息

  • 申请号 CN201811377423.X 
  • 公开号 CN109361153A 
  • 申请日 2018/11/19 
  • 公开日 2019/02/19 
  • 申请人 国家电网有限公司 国网山东省电力公司济宁供电公司 南宁超伏电气科技有限公司  
  • 优先权日期  
  • 发明人 李继强 洪军 王成全 李斌 马欣 徐国强 刘宗杰 梁红军 仵宗生 杨鹏 魏飞翔 姚海滨 王巨丰 王嬿蕾 陆益民  
  • 主分类号 H01T1/10 
  • 申请人地址 100031 北京市西城区西长安街86号 
  • 分类号 H01T1/10;H01T1/08 
  • 专利代理机构 南宁深之意专利代理事务所(特殊普通合伙) 45123 
  • 当前专利状态 发明专利申请公布 
  • 代理人 徐国华 
  • 有效性 审查中-实审 
  • 法律状态 审查中-实审
  •  

摘要

本发明公开一种短路型侧卡位的防护叠加雷的双弹备份装置,主要由装置壳体、灭弧转盘、导电金属板、平面涡卷弹簧、引弧棒、卡位棒、感应线圈、灭弧筒、上盖和转轴组成;其中:装置壳体一侧的底部并排设置气丸触发位Ⅰ、气丸触发位Ⅱ;卡位棒为U型棒,并且两根竖杆分别设置在气丸触发位Ⅰ侧面、气丸触发位Ⅱ侧面的边沿处;灭弧转盘沿圆周方向设有内圈灭弧气丸和外圈灭弧气丸;外圈灭弧气丸的另一个触发端串联一个电阻,并且在外圈灭弧气丸的另一个触发端与电阻之间还连接有一根短路导线,短路导线的另一端连接在同一排的内圈灭弧气丸的L形触发电极上。
本发明结构简单、设计合理、灭弧能力强、工作稳定可靠、更换灭弧气丸快捷方便。
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权利要求书


1.一种短路型侧卡位的防护叠加雷的双弹备份装置,主要由装置壳体、灭弧转盘、导电金属板、引弧棒(3)、卡位棒(1)、感应线圈(2)、灭弧筒、上盖和转轴组成;其特征在于:所述的装置壳体一侧的底部并排设置气丸触发位Ⅰ、气丸触发位Ⅱ,并且在气丸触发位Ⅰ和气丸触发位Ⅱ的下方安装灭弧筒;所述的卡位棒(1)为U型棒,并且U型棒的两根竖杆分别设置在气丸触发位Ⅰ侧面、气丸触发位Ⅱ侧面的边沿处;所述的引弧棒(3)一端与连接金具相连接,另一端穿过感应线圈(2)延伸至灭弧筒内;所述的感应线圈的一端与卡位棒(1)的横杆相连接,另一端与导电金属板滑动接触;所述的灭弧转盘安装在装置壳体内部,灭弧转盘上部圆心位置通过转轴与装置壳体的上盖相连,灭弧转盘可绕转轴旋转,并且在灭弧转盘中央位置设有推动灭弧转盘转动的平面涡卷弹簧(9);所述的导电金属板安装在灭弧转盘的上部;所述的灭弧转盘沿圆周方向设有内圈灭弧气丸(8)和外圈灭弧气丸(4),并且在平面涡卷弹簧(9)的作用力下,内圈灭弧气丸(8)、外圈灭弧气丸(8)分别进入气丸触发位Ⅰ、气丸触发位Ⅱ等待触发灭弧;在每一个内圈灭弧气丸、外圈灭弧气丸的一侧均分别设有一个L形触发电极(7)和一个凹槽,并且L形触发电极的一端与相对应的内圈灭弧气丸或外圈灭弧气丸的其中一个触发端电连接, L形触发电极的另一端沿着内圈灭弧气丸或外圈灭弧气丸的径向延伸出灭弧转盘的边沿,在内圈灭弧气丸或外圈灭弧气丸进入气丸触发位Ⅰ或气丸触发位Ⅱ时,L形触发电极另一端的尾部被卡位棒的竖杆卡住,并形成电连接关系;所述的内圈灭弧气丸(8)的另一个触发端与金属导电板电连接;所述的外圈灭弧气丸(4)的另一个触发端在串联一个电阻(5)后与金属导电板电连接,并且在外圈灭弧气丸(4)的另一个触发端与电阻(5)之间还连接有一根短路导线(6),短路导线(6)的另一端连接在同一排的内圈灭弧气丸(8)的L形触发电极上。
2.根据权利要求1所述的短路型侧卡位的防护叠加雷的双弹备份装置,其特征在于:所述的内圈灭弧气丸和外圈灭弧气丸的卡位与脱位方式为:同一排的内圈灭弧气丸、外圈灭弧气丸分别同时进入气丸触发位Ⅰ、气丸触发位Ⅱ,内圈灭弧气丸、外圈灭弧气丸的L形触发电极的尾部分别被卡位棒的两根竖杆卡住,内圈灭弧气丸处于待触发状态,外圈灭弧气丸处于被短路状态;当输电线路发生叠加雷雷击时,第一次雷击,内圈灭弧气丸被触发,内圈灭弧气丸触发后产生强气流,使其一侧的在凹槽处的L形触发电极沿凹槽弯曲,L形触发电极的尾部缩进灭弧转盘,同时短路导线断裂,不再与内圈灭弧气丸的L形触发电极相连接,外圈灭弧气丸处于待触发状态;紧接着第二次雷击,外圈灭弧气丸被触发,外圈灭弧气丸触发后产生强气流,使其一侧的在凹槽处的L形触发电极沿凹槽弯曲,L形触发电极的尾部缩进灭弧转盘,从而成功脱位使得灭弧转盘可以在平面涡卷弹簧的作用下转动,直至下一排的内圈灭弧气丸、外圈灭弧气丸分别同时进入气丸触发位Ⅰ、气丸触发位Ⅱ,与内圈灭弧气丸、外圈灭弧气丸相配的L形触发电极再次分别被卡位棒的两根竖杆卡住,等待下一次雷击发生。
3.根据权利要求1所述的短路型侧卡位的防护叠加雷的双弹备份装置,其特征在于:所述的短路导线(6)采用易断金属丝。
4.根据权利要求1所述的短路型侧卡位的防护叠加雷的双弹备份装置,其特征在于:所述的凹槽为半圆凹槽。
5.根据权利要求1所述的短路型侧卡位的防护叠加雷的双弹备份装置,其特征在于:所述的卡位棒(1)和引弧棒(3)均为铁质金属棒或者铜质金属棒。
6.根据权利要求1所述的短路型侧卡位的防护叠加雷的双弹备份装置,其特征在于:所述的灭弧筒采用三段式结构,即采用螺纹连接方式将三段灭弧筒连接而成。
7.根据权利要求1所述的短路型侧卡位的防护叠加雷的双弹备份装置,其特征在于:所述的装置壳体与上盖采用轴连接方式,通过翻开上盖更换灭弧转盘。
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说明书

技术领域
本发明涉及一种输电线路的防雷装置,具体涉及了一种雷电诱导型固相灭弧防雷器。
背景技术
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,导致线路结缘子闪络,随之而起的工频续流损坏绝缘子串及金具,导致绝缘子串烧毁及烧断导线事故,而叠加雷的防范尤为严重。
传统的“阻塞型”防雷保护方式,改造杆塔接地电阻、架设耦合地线及避雷线、安装线路避雷器等,由于其局限性,只能解决50%的雷击事故。
近年,为了进一步提高输电线路供电的可靠性,电力部门采用在输电线路加装并联保护间隙来防止雷击事故。
然而实际运行中,并联保护间隙具有明显的缺陷如下:首先,并联保护间隙安装在绝缘子串两端,是通过缩短绝缘子串爬电距离的方法起到雷击时优先绝缘子串击穿的作用。
绝缘子串爬电距离被短接,不仅导致电力系统输电线路整体耐雷水平下降使雷击跳闸率增加,同时导致电力系统正常运行时的工频绝缘水平下降,无形之间提高了并联保护间隙在暂时过电压及操作过电压下误击穿概率。
其次,当输电线路遭遇雷击时,并联保护间隙优先因雷击引起的过电压而击穿,将雷电流泄入大地,从而起到保护输电线路及电器设备的作用。
然而由于并联保护间隙没有灭弧能力,不能熄灭绝缘子串闪络后引起的工频续流,电弧在保护间隙间长时间灼烧,将造成绝缘子串损坏,严重时,可能造成输电线路断线,同时电弧会对电极造成烧蚀而降低其保护性能。
最终依靠断路器来熄灭电弧来实现保护输电线路及设备,是牺牲“跳闸率”和“供电可靠性”换取“低事故率”的做法。
发明内容
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、更换灭弧气丸快捷方便并且能够有效防护叠加型雷击的短路型侧卡位的防护叠加雷的双弹备份装置。
本发明同时能够提供更多的灭弧次数,减小维护工作量。
为了实现上述目的,本发明采用了以下技术方案:一种短路型侧卡位的防护叠加雷的双弹备份装置,主要由装置壳体、灭弧转盘、导电金属板、引弧棒、卡位棒、感应线圈、灭弧筒、上盖和转轴组成;所述的装置壳体一侧的底部并排设置气丸触发位Ⅰ、气丸触发位Ⅱ,并且在气丸触发位Ⅰ和气丸触发位Ⅱ的下方安装灭弧筒;所述的卡位棒为U型棒,并且U型棒的两根竖杆分别设置在气丸触发位Ⅰ侧面、气丸触发位Ⅱ侧面的边沿处;所述的引弧棒一端与连接金具相连接,另一端穿过感应线圈延伸至灭弧筒内;所述的感应线圈的一端与卡位棒的横杆相连接,另一端与导电金属板滑动接触;所述的灭弧转盘安装在装置壳体内部,灭弧转盘上部圆心位置通过转轴与装置壳体的上盖相连,灭弧转盘可绕转轴旋转,并且在灭弧转盘中央位置设有推动灭弧转盘转动的平面涡卷弹簧;所述的导电金属板安装在灭弧转盘的上部;所述的灭弧转盘沿圆周方向设有内圈灭弧气丸和外圈灭弧气丸,并且在平面涡卷弹簧的作用力下,内圈灭弧气丸、外圈灭弧气丸分别进入气丸触发位Ⅰ、气丸触发位Ⅱ等待触发灭弧;在每一个内圈灭弧气丸、外圈灭弧气丸的一侧均分别设有一个L形触发电极和一个凹槽,并且L形触发电极的一端与相对应的内圈灭弧气丸或外圈灭弧气丸的其中一个触发端电连接, L形触发电极的另一端沿着内圈灭弧气丸或外圈灭弧气丸的径向延伸出灭弧转盘的边沿,在内圈灭弧气丸或外圈灭弧气丸进入气丸触发位Ⅰ或气丸触发位Ⅱ时,L形触发电极另一端的尾部被卡位棒的竖杆卡住,并形成电连接关系;所述的内圈灭弧气丸的另一个触发端与金属导电板电连接;所述的外圈灭弧气丸的另一个触发端在串联一个电阻后与金属导电板电连接,并且在外圈灭弧气丸的另一个触发端与电阻之间还连接有一根短路导线,短路导线的另一端连接在同一排的内圈灭弧气丸的L形触发电极上。
进一步说明,所述的内圈灭弧气丸和外圈灭弧气丸的卡位与脱位方式为:同一排的内圈灭弧气丸、外圈灭弧气丸分别同时进入气丸触发位Ⅰ、气丸触发位Ⅱ,内圈灭弧气丸、外圈灭弧气丸的L形触发电极的尾部分别被卡位棒的两根竖杆卡住,内圈灭弧气丸处于待触发状态,外圈灭弧气丸处于被短路状态;当输电线路发生叠加雷雷击时,第一次雷击,内圈灭弧气丸被触发,内圈灭弧气丸触发后产生强气流,使其一侧的在凹槽处的L形触发电极沿凹槽弯曲,L形触发电极的尾部缩进灭弧转盘,同时短路导线断裂,不再与内圈灭弧气丸的L形触发电极相连接,外圈灭弧气丸处于待触发状态;紧接着第二次雷击,外圈灭弧气丸被触发,外圈灭弧气丸触发后产生强气流,使其一侧的在凹槽处的L形触发电极沿凹槽弯曲,L形触发电极的尾部缩进灭弧转盘,从而成功脱位使得灭弧转盘可以在平面涡卷弹簧的作用下转动,直至下一排的内圈灭弧气丸、外圈灭弧气丸分别同时进入气丸触发位Ⅰ、气丸触发位Ⅱ,与内圈灭弧气丸、外圈灭弧气丸相配的L形触发电极再次分别被卡位棒的两根竖杆卡住,等待下一次雷击发生。
本发明是对发明人在先科研成果“雷电诱导型固相灭弧防雷器(CN201610747255.3)”进一步研究、改进获得的新的科研成果。
在本发明中设置了内外两圈灭弧气丸,同一排的两个同角度的灭弧气丸,外圈灭弧气丸与电阻连接,该连接点与内圈灭弧气丸的L形触发电极之间置有一根易断金属丝,使连接点短路,从而使得单次雷击电流不会经过外圈灭弧气丸。
内圈灭弧气丸触发灭弧动作完成后,由于爆炸气流产生的能量迫使内圈灭弧气丸的L形触发电极进入凹槽,从而使外部凸出的L形触发电极的尾部缩进装置内部,则内圈灭弧气丸的卡位松脱,同时使易断金属丝断裂,外圈灭弧气丸处于准备状态。
对于叠加雷有一定的间隔时间,相对于单个卡位装置动作换弹需要一定的时间,该时间大于叠加性雷击的间隔时间,因此采用双弹备份,换弹时间大大减小,从而有效防护叠加性雷击。
作为本发明的进一步说明,所述的短路导线采用易断金属丝。
本发明采用易断金属丝可以是易熔断金属丝也可以是易折断金属丝。
作为本发明的进一步说明,所述的凹槽为半圆凹槽。
作为本发明的进一步说明,所述的卡位棒和引弧棒均为铁质金属棒或者铜质金属棒。
作为本发明的进一步说明,所述的灭弧筒采用三段式结构,即采用螺纹连接方式将三段灭弧筒连接而成。
作为本发明的进一步说明,所述的装置壳体与上盖采用轴连接方式,通过翻开上盖更换灭弧转盘。
本发明具备的有益效果:1.相较原有的雷电诱导型固相灭弧防雷器,灭弧气丸增加一倍,灭弧次数增加一倍。
2.相较原有的雷电诱导型固相灭弧防雷器,由于同一角度多出一个灭弧气丸,同时增加易断金属丝能达到理想的短路效果,使得在叠加雷的情况下,第一发灭弧气丸触发后能立即触发第二发灭弧气丸,从而对叠加型雷击的防护可靠性更高。
3.结构简单、设计合理,灭弧能力强,工作稳定可靠。
设计了卡位结构,不仅可以保证整个转动机构可以可靠旋转和可靠停止。
附图说明
图1是本发明一实施例的结构示意图。
附图标记:1-卡位棒,2-感应线圈,3-引弧棒,4-外圈灭弧气丸,5-电阻,6-短路导线,7-L形触发电极,8-内圈灭弧气丸,9-平面涡卷弹簧。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
实施例:如图1所示,一种短路型侧卡位的防护叠加雷的双弹备份装置,主要由装置壳体、灭弧转盘、导电金属板、平面涡卷弹簧9、引弧棒3、卡位棒1、感应线圈2、灭弧筒、上盖和转轴组成;所述的装置壳体一侧的底部并排设置气丸触发位Ⅰ、气丸触发位Ⅱ,并且在气丸触发位Ⅰ和气丸触发位Ⅱ的下方安装灭弧筒;所述的卡位棒1为U型棒,并且U型棒的两根竖杆分别设置在气丸触发位Ⅰ侧面、气丸触发位Ⅱ侧面的边沿处;所述的引弧棒3一端与连接金具相连接,另一端穿过感应线圈2延伸至灭弧筒内;所述的感应线圈的一端与卡位棒1的横杆相连接,另一端与导电金属板滑动接触;所述的灭弧转盘安装在装置壳体内部,灭弧转盘上部圆心位置通过转轴与装置壳体的上盖相连,灭弧转盘可绕转轴旋转,并且在灭弧转盘中央位置设有推动灭弧转盘转动的平面涡卷弹簧9;所述的导电金属板安装在灭弧转盘的上部;所述的灭弧转盘沿圆周方向设有内圈灭弧气丸8和外圈灭弧气丸4,并且在平面涡卷弹簧9的作用力下,内圈灭弧气丸8、外圈灭弧气丸8分别进入气丸触发位Ⅰ、气丸触发位Ⅱ等待触发灭弧;在每一个内圈灭弧气丸、外圈灭弧气丸的一侧均分别设有一个L形触发电极7和一个凹槽,并且L形触发电极的一端与相对应的内圈灭弧气丸或外圈灭弧气丸的其中一个触发端电连接, L形触发电极的另一端沿着内圈灭弧气丸或外圈灭弧气丸的径向延伸出灭弧转盘的边沿,在内圈灭弧气丸或外圈灭弧气丸进入气丸触发位Ⅰ或气丸触发位Ⅱ时,L形触发电极另一端的尾部被卡位棒的竖杆卡住,并形成电连接关系;所述的内圈灭弧气丸8的另一个触发端与金属导电板电连接;所述的外圈灭弧气丸4的另一个触发端在串联一个电阻5后与金属导电板电连接,并且在外圈灭弧气丸4的另一个触发端与电阻5之间还连接有一根短路导线6,短路导线6的另一端连接在同一排的内圈灭弧气丸8的L形触发电极上。
所述的内圈灭弧气丸和外圈灭弧气丸的卡位与脱位方式为:同一排的内圈灭弧气丸、外圈灭弧气丸分别同时进入气丸触发位Ⅰ、气丸触发位Ⅱ,内圈灭弧气丸、外圈灭弧气丸的L形触发电极的尾部分别被卡位棒的两根竖杆卡住,内圈灭弧气丸处于待触发状态,外圈灭弧气丸处于被短路状态;当输电线路发生叠加雷雷击时,第一次雷击,内圈灭弧气丸被触发,内圈灭弧气丸触发后产生强气流,使其一侧的在凹槽处的L形触发电极沿凹槽弯曲,L形触发电极的尾部缩进灭弧转盘,同时短路导线断裂,不再与内圈灭弧气丸的L形触发电极相连接,外圈灭弧气丸处于待触发状态;紧接着第二次雷击,外圈灭弧气丸被触发,外圈灭弧气丸触发后产生强气流,使其一侧的在凹槽处的L形触发电极沿凹槽弯曲,L形触发电极的尾部缩进灭弧转盘,从而成功脱位使得灭弧转盘可以在平面涡卷弹簧的作用下转动,直至下一排的内圈灭弧气丸、外圈灭弧气丸分别同时进入气丸触发位Ⅰ、气丸触发位Ⅱ,与内圈灭弧气丸、外圈灭弧气丸相配的L形触发电极再次分别被卡位棒的两根竖杆卡住,等待下一次雷击发生。
所述的短路导线6采用易断金属丝。
所述的凹槽为半圆凹槽。
所述的卡位棒1和引弧棒3均为铁质金属棒。
所述的装置壳体与上盖采用轴连接方式,通过翻开上盖更换灭弧转盘。
本实施例中未提及或限定的部分零器件可以参照在先申请的专利“雷电诱导型固相灭弧防雷器(CN201610747255.3)”进行实施。
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