纵向两侧分布式库仑力压缩引雷灭弧球的制作方法

本发明涉及一种避雷灭弧装置，具体涉及了一种纵向两侧分布式库仑力压缩引雷灭弧球。

背景技术：

当前为了保护输电线路的导线少受雷击，普遍采用的是架设避雷线，我国电力行业标准dl/t620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》第6.1.2条规定：110kv沿全线架设避雷线，在山区和雷电活动特殊强烈地区，宜沿全线架设避雷线。该避雷线的结构为在三相输电导线上方的左右输电杆塔的顶端安装一个裸露的钢绞线，该钢绞线既为避雷线，该避雷线通过两侧的输电杆塔和大地导通。但由于现有避雷线的引雷能力不足，在输电线路采用各项常规防雷措施后，输电线路的雷害跳闸还是很多，国外和我国福建、广东、湖北、东北、华北等地输电线路跳闸次数统计结果，在各种原因引起的跳闸次数中，雷害跳闸次数均占总跳闸次数之首位。例如：《高电压技术》2008年第1期，易辉‘我国输电线路运行现状及防雷保护’一文给出的2002-2004年全国电网故障统计表，在9种原因造成的线路跳闸总次数231次中，雷害跳闸129次，占总次数的55.8%，居首位；又如2005-2007年北京电力公司35kv以上架空输电线路共发生跳闸442次，其中雷击跳闸198次，占总次数的44.8%，也居首位。输电线路运行统计结果表明：在平原地区的线路雷电绕击造成的跳闸率与反击造成的跳闸率基本相当；而在山区线路因地形复杂、坡度角的影响、挡距跨度大、风吹使避雷线和导线的摆度加大，甚至导线和避雷线出现方向相反的摆动，使避雷线与导线水平距离加大，即避雷线对导线的保护角变大，导致绕击率比反击率要大得多。上述发生雷击跳闸事故的线路均已架设了避雷线和采用了常规的各种防雷技术措施，可见已有的各种防雷技术措施不能够保证输电线路的安全运行。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术存在的一些不足，提出了一种避雷效果更好、安装在避雷线上的纵向两侧分布式库仑力压缩引雷灭弧球。

为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种纵向两侧分布式库仑力压缩引雷灭弧球，包括两个灭弧半球和一个引雷球；所述的灭弧半球的中心位置设有与引雷球大小相适应的凹槽；所述的引雷球安放在凹槽内；在灭弧半球的主体内部的前后两侧设有一条由若干段并且呈“z”形循环排列的灭弧通道组成的灭弧路径，在每一段灭弧通道内均放置有灭弧管，并且两两相邻的灭弧管的端部直接触碰连接或者通过导电件连接；在同一条灭弧路径内的两两相邻的灭弧通道相接处设有气流喷出通道，气流喷出通道延伸至灭弧半球的外表面，即灭弧半球的外表面设有气流喷出口；在灭弧半球外表面的顶部设有一个引弧电极；在同一条灭弧路径内，第一个灭弧管的首端与引弧电极相连接，最后一个灭弧管的末端与引雷球相连接（或者在避雷线上安装时，直接与避雷线相连接）。

在本发明中，在常规的引雷球外边面加装了一个灭弧球（由两个灭弧半球组成）；在灭弧球内部设置了相应的由灭弧管组成的灭弧路径，通过引导并限定电弧的路径，有多个电弧拐点，在电弧拐点产生强气流进行灭弧，起到了很好的防雷灭弧效果，保证输电线路的安全稳定运行。在本发明中，可以仅在其中一个灭弧半球上设置灭弧路径，也可以在两个灭弧半球均设置灭弧路径。

作为本发明进一步说明，上、下两个灭弧半球的结构设置相同。即设置同样结构的灭弧路径等等，这样避雷灭弧效果更佳。

作为本发明进一步说明，上、下两个灭弧半球通过非导电材料材质（如塑料、橡胶等）的螺栓固定安装在一起。两个灭弧半球的安装方式可以根据实际生产需要进行选择，只要能固定安装在一起即可，例如可以采用在灭弧半球的外周沿延伸设置安装片，然后用不导电的螺栓组件将它们固定在一起；也可以灭弧半球内设置螺栓、螺栓孔等，然后采用镶嵌或者卡扣的方式进行固定安装等等。

作为本发明进一步说明，所述的灭弧半球采用非导电材料（如塑料、橡胶等）制成。

作为本发明进一步说明，所述的灭弧管主要由两个细陶瓷管和一个导弧球组成，所述的导弧球安放在两个细陶瓷管之间；所述的细陶瓷管的两端端部分别设有导电金属环。

作为本发明进一步说明，所述的导电件采用铜片或者电线或者三通管。

作为本发明进一步说明，所述的三通管的左右两侧的端口设有导电金属环，中间的端口指向气流喷出通道。

作为本发明进一步说明，所述的灭弧半球的外表面纵向设有裙边。所述的裙边的走向与气流喷出口的设置走向相对应。即裙边沿着气流喷出口设置。

在本发明中，引弧电极、导弧球、引雷球采用石墨材质或者导电金属材质（如铜等）制成。

本发明的工作原理：

本发明由引雷球和绝缘的灭弧层组成，雷电先导在内层的引雷球上感应聚集大量的异性电荷，产生很强的库仑力，对雷电先导有牵引作用，由于导线感应的异性电荷远不如引雷球，因此雷电更容易被引雷球所吸引，而引雷球的外层有绝缘的灭弧球，通过引弧电极将雷电引入灭弧球内的灭弧路径，由于灭弧管内的导弧球的引弧作用，电弧的路径被限定，当电弧经过灭弧路径中灭弧通道时被压缩、拉长拉细，在拐点形成电弧喷口。

根据压缩温升效应：

（1）压缩段产热量增加导致温升——压缩致使电弧严重变细，电阻和压降变大。在电流源作用下压缩电弧段吸收功率变大，产热量和温度增加。

（2）压缩段散热量减小导致温升——压缩电弧采用隔热材料，压缩致使电弧变细导致散热面减小和阻断能量流失通道，温升严重。

再根据温升定向爆炸灭弧效应：

（1）压缩段电弧温升定向爆炸灭弧效应——压缩温升严重致使电弧温度高于非压缩段，产生从压缩段向非压缩段爆炸性膨胀喷射气流，形成压缩断裂效应。

（2）定向爆炸气流在拐点连接处形成t形横向压缩断裂点——整体多个锯齿状压缩通道布局，形成了单元压缩通道之间的突变拐点有t形再次压缩通道，电弧定向爆炸点方向与电弧垂直，确保电弧被有效的熄灭。

本发明中，在一个档距的避雷线上串接若干纵向两侧分布式库仑力压缩引雷灭弧球（引雷球与避雷线电气连接），有两条或多条避雷线时，纵向两侧分布式库仑力压缩引雷灭弧球在避雷线上交错分布，球之间的间隔距离按照电压等级、地形、地貌、气流等情况进行选择从而形成纵向两侧分布式库仑力压缩引雷灭弧球串。每一个纵向两侧分布式库仑力压缩引雷灭弧球包含两层，里面一层为引弧金属球层（引雷球），外边一层为绝缘灭弧层（灭弧球）。

本发明的优点：

1.本发明结构简单可靠，吸引雷电先导，减少因雷电拦截失败而引发的输电线路绕击事故。

2.本发明将雷电流压缩拉长拉细并喷出，将电弧熄灭，降低因雷击避雷线造成的反击概率。

3.与烘烤产气装置不同，本发明采用刚性硬材料，使用寿命长，通过灭弧的快速性将电弧熄灭在最脆弱的时期，而烘烤产气延迟性容易致使灭弧的失败。

附图说明

图1是本发明一实施例的结构示意图。

图2是本发明一实施例中的灭弧路径示意图。

附图标记：1-灭弧半球，2-引雷球，3-引弧电极，4-气流喷出口，5-灭弧路径，6-裙边。

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1：

如图1、图2所示，一种纵向两侧分布式库仑力压缩引雷灭弧球，包括两个灭弧半球1和一个引雷球2；所述的灭弧半球1的中心位置设有与引雷球2大小相适应的凹槽；所述的引雷球2安放在凹槽内；在灭弧半球1的主体内部的前后两侧设有一条由若干段并且呈“z”形循环排列的灭弧通道组成的灭弧路径5，在每一段灭弧通道内均放置有灭弧管，并且两两相邻的灭弧管的端部直接触碰连接；在同一条灭弧路径内的两两相邻的灭弧通道相接处设有气流喷出通道，气流喷出通道延伸至灭弧半球1的外表面，即灭弧半球1的外表面设有气流喷出口4；在灭弧半球1外表面的顶部设有一个引弧电极3；在同一条灭弧路径内，第一个灭弧管的首端与引弧电极3相连接，最后一个灭弧管的末端与引雷球2相连接。上、下两个灭弧半球1的结构设置相同。上、下两个灭弧半球1通过非导电材料材质的螺栓固定安装在一起。所述的灭弧半球1采用非导电材料制成。

所述的灭弧管主要由两个细陶瓷管和一个导弧球组成，所述的导弧球安放在两个细陶瓷管之间；所述的细陶瓷管的两端端部分别设有导电金属环。

实施例2：

一种纵向两侧分布式库仑力压缩引雷灭弧球，包括两个灭弧半球1和一个引雷球2；所述的灭弧半球1的中心位置设有与引雷球2大小相适应的凹槽；所述的引雷球2安放在凹槽内；在灭弧半球1的主体内部的前后两侧设有一条由若干段并且呈“z”形循环排列的灭弧通道组成的灭弧路径5，在每一段灭弧通道内均放置有灭弧管，并且两两相邻的灭弧管的端部通过导电件连接；在同一条灭弧路径内的两两相邻的灭弧通道相接处设有气流喷出通道，气流喷出通道延伸至灭弧半球1的外表面，即灭弧半球1的外表面设有气流喷出口4；在灭弧半球1外表面的顶部设有一个引弧电极3；在同一条灭弧路径内，第一个灭弧管的首端与引弧电极3相连接，最后一个灭弧管的末端与引雷球2相连接。上、下两个灭弧半球1通过非导电材料材质的螺栓固定安装在一起。所述的灭弧半球1采用非导电材料制成。

所述的灭弧管主要由两个细陶瓷管和一个导弧球组成，所述的导弧球安放在两个细陶瓷管之间；所述的细陶瓷管的两端端部分别设有导电金属环。所述的导电件采用铜片。

所述的灭弧半球1的外表面纵向设有裙边6。所述的裙边6的走向与气流喷出口的设置走向相对应。

实施例3：

一种纵向两侧分布式库仑力压缩引雷灭弧球，包括两个灭弧半球1和一个引雷球2；所述的灭弧半球1的中心位置设有与引雷球2大小相适应的凹槽；所述的引雷球2安放在凹槽内；在灭弧半球1的主体内部的前后两侧设有一条由若干段并且呈“z”形循环排列的灭弧通道组成的灭弧路径5，在每一段灭弧通道内均放置有灭弧管，并且两两相邻的灭弧管的端部通过导电件连接；在同一条灭弧路径内的两两相邻的灭弧通道相接处设有气流喷出通道，气流喷出通道延伸至灭弧半球1的外表面，即灭弧半球1的外表面设有气流喷出口4；在灭弧半球1外表面的顶部设有一个引弧电极3；在同一条灭弧路径内，第一个灭弧管的首端与引弧电极3相连接，最后一个灭弧管的末端与引雷球2相连接。上、下两个灭弧半球1通过非导电材料材质的螺栓固定安装在一起。所述的灭弧半球1采用非导电材料制成。

所述的灭弧管主要由两个细陶瓷管和一个导弧球组成，所述的导弧球安放在两个细陶瓷管之间；所述的细陶瓷管的两端端部分别设有导电金属环。所述的导电件采用三通管。所述的三通管的左右两侧的端口设有导电金属环，中间的端口指向气流喷出通道。

所述的灭弧半球1的外表面纵向设有裙边6。所述的裙边6的走向与气流喷出口的设置走向相对应。