专利名称：保护高压输电线路杆塔的雷电接闪器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种雷电接闪器，具体地，是涉及一种保护高压输电线路杆塔的雷电接闪器。
背景技术：
雷电是一种大气中放电的现象，虽然放电作用时间短，但放电时会产生数万伏，甚至数十万伏的冲击电压，其放电电流甚至可达几十万安培，温度也可达上万度。雷电对建筑群中高耸的建筑物及尖形物、空旷区内孤立物体以及特别潮湿的建筑物、屋顶内金属结构的建筑物及露天放置的金属设备等具有相当大的威胁，甚至会引起倒塌。随着我国经济建设的飞速发展，电力供应的重要性日益增强，电力供应的稳定性、 持续性也逐渐受到了前所未有的重视。然而近年来全球气候异常状况加剧，雷电活动也异常频繁，对电力传送的影响及危害也越来越大。雷击是影响高压输电线路安全运行的主要因素，雷电的危害一般分为两类一是雷电直接击在建筑物上发生热效应作用和电动力作用；二是雷电的二次作用，即雷电流产生的静电感应和电磁感应。目前，通过对输电线路故障的统计，可以发现，百分之六十是因雷击事故引发的。由于输电线路通常架设在杆塔上，由杆塔为输电线路提供支撑，因此，如何防止杆塔遭雷击，以免引起输电线路故障相当重要。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种保护高压输电线路杆塔的雷电接闪器，解决高压输电线路杆塔的防雷问题。为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下保护高压输电线路杆塔的雷电接闪器，包括依次连接的金属针、低通色散延时装置、接地引下线端子以及连接支撑装置。为了确保本实用新型与输电线路杆塔之间的绝缘性能良好，所述低通色散延时装置外部套有耐冲击绝缘密封套。进一步地，所述低通色散延时装置包括由上往下依次连接的感应冲击环、感应复合纳米磁环以及耐冲击线圈；感应冲击环的上端与所述金属针的下端相连接,耐冲击线圈的下端则与所述接地引下线端子相连接。或本实用新型中的低通色散延时装置为两个以上，且由上往下依次连接；设置在最上端的低通色散延时装置连接在所述金属针的下端，而设置在最下端的低通色散延时装置则与所述接地弓I下线端子相连接。再进一步地，单个所述的低通色散延时装置包括由上往下依次连接的感应冲击环、感应复合纳米磁环以及耐冲击线圈；设置在最上端的低通色散延时装置中的感应冲击环的上端与所述金属针的下端相连接，第二个低通色散延时装置中的感应冲击环的上端则与第一个低通色散延时装置中的耐冲击线圈的下端相连接，并依次类推，且设置在最下端的低通色散延时装置中的耐冲击线圈的下端与所述接地引下线端子相连接。对于本实用新型中设有两个以上的低通色散延时装置的情况，为了保证耐冲击线圈的绝缘性能良好，使耐冲击线圈在瞬间高强度雷电流的冲击下不会发生炭化，单个所述的耐冲击线圈的线圈匝数由上往下依次减少。为确保绝缘,所述耐冲击线圈的外表面包覆有由聚合物纳米绝缘材料制成的绝缘层。为确保本实用新型能将雷电波中的高频分量耗散，且对低频分量没有影响，所述
感应冲击环外表面包覆有由聚合物纳米绝缘材料构成的导热专用冲击涂层。更进一步地，所述连接支撑装置为支撑杆。为了使支撑杆不仅具有绝缘的特性，而且还具有良好的抗拉伸、抗冲击以及耐磨损的性能，所述支撑杆由高分子聚合物绝缘材料制成。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是(I)本实用新型在降低雷电波前沿陡度方面具有明显的效果，且方便安装和维护。(2)本实用新型设有由感应冲击环、感应复合纳米磁环以及耐冲击线圈组成的低通色散延时装置，利用“场”和“波”取代防雷常用的“线”和“路”思维，实现对雷电波的低通滤波以及对雷电波的频率色散，从而改变了雷电波的冲击波形，进而有效地降低了雷电对杆塔及输电线路的损害。(3)本实用新型通过低通色散延时装置的电磁转换作用，迫使冲击雷电波波形发生反射、驻波，有效地阻止了雷电波的传播与危害，通过电磁的转换，延长了雷电波的传输时间，从而达到以“时间换安全”的目的。(4)本实用新型设有支撑杆，为将本实用新型固定在杆塔上提供了连接和支撑。(5)本实用新型在低通色散延时装置外部套上耐冲击绝缘密封套，并且支撑杆由高分子聚合物绝缘材料制成，通过这样的措施，确保了本实用新型的外部绝缘。(6)本实用新型中单个耐冲击线圈的线圈匝数由上往下依次减少，且耐冲击线圈的外表面包覆有由聚合物纳米绝缘材料制成的绝缘层，通过这样的绝缘处理，确保了本实用新型功能的正常发挥。(7)本实用新型中的感应冲击环外表面包覆有由聚合物纳米绝缘材料构成的导热专用冲击涂层，确保本实用新型能将雷电波中的高频分量耗散，且对低频分量没有影响。(8)本实用新型在应用于高压输电线路杆塔防雷方面具有很高的性价比，因此，适于推广使用。
图I为本实用新型的结构示意图。图2为低通色散延时装置的等效电路图。图3为多个低通色散延时装置依次连接的等效电路图。上述附图中，附图标记对应的部件名称如下I一金属针，2—感应冲击环，3—感应复合纳米磁环，4一耐冲击线圈，5—接地引下线端子，6—支撑杆，7—耐冲击绝缘密封套。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。
实施例如图I所示，保护高压输电线路杆塔的雷电接闪器，包括依次连接的金属针I、低通色散延时装置、接地引下线端子5以及连接支撑装置。本实用新型中的金属针I用于引接雷电，与普通避雷针相同，故在此不再详细叙述。所述低通色散延时装置为一个；或为两个以上，并且由上往下依次连接。单个的低通色散延时装置包括由上往下依次连接的感应冲击环2、感应复合纳米磁环3以及耐冲击线圈4。为了适应不同耐雷水平的线路需要，低通色散延时装置的数量可以根据不同的使用环境进行配套设计，本实施例中，低通色散延时装置的数量设置为五个。当低通色散延时装置的数量为一个时，低通色散延时装置中的感应冲击环2的上端与金属针I的下端相连接，而耐冲击线圈4的下端与接地引下线端子5相连接；当低通色散延时装置的数量为两个 以上时，设置在最上端的低通色散延时装置中的感应冲击环2的上端与金属针I的下端相连接，第二个低通色散延时装置中的感应冲击环2的上端则与第一个低通色散延时装置中的耐冲击线圈4的下端相连接，并依次类推，且设置在最下端的低通色散延时装置中的耐冲击线圈4的下端与所述接地引下线端子5相连接。本实用新型中，由感应冲击环2、感应复合纳米磁环3以及耐冲击线圈4组成的低通色散延时装置，一方面，利用“场”和“波”取代防雷常用的“线”和“路”思维，实现对雷电波的低通滤波以及对雷电波的频率色散，从而改变了雷电波的冲击波形，进而有效地降低了雷电对杆塔及输电线路的损害；另一方面，通过低通色散延时装置的电磁转换作用，迫使冲击雷电波波形发生反射、驻波，有效地阻止了雷电波的传播与危害，通过电磁的转换，延长了雷电波的传输时间，从而达到以“时间换安全”的目的。本实用新型中，所述连接支撑装置为支撑杆6，为将本实用新型固定在杆塔上提供了连接和支撑。使用时，将本实用新型通过支撑杆6架设在杆塔上，为了能够正常发挥本实用新型的功能，在使用过程中，低通色散延时装置外部套有耐冲击绝缘密封套7，确保了本实用新型与输电线路杆塔之间的绝缘，并且还起到了为本实用新型中各个零部件的防水防氧化提供密封的作用；同时，所述支撑杆6由高分子聚合物绝缘材料制成，不仅具有绝缘的特性，而且还具有良好的抗拉伸、抗冲击以及耐磨损的性能。雷电冲击到达本实用新型后，雷电冲击电流通过感应冲击环2，并在感应冲击环2、感应复合纳米磁环3中产生出强大的磁场。一方面，产生出来的磁场将对外发出辐射；另一方面，这一动态磁场也将在耐冲击线圈4中产生感应电流，形成复杂的电磁信号转换。由于感应冲击环2设置的较薄，对雷电波中的高频分量的趋肤效应会产生相当大的消耗，故在感应冲击环2的外表面包覆有由聚合物纳米绝缘材料构成的导热专用冲击涂层，以此确保本实用新型能将雷电波中的高频分量耗散，且对低频分量没有影响，同时也确保感应冲击环2与感应复合纳米磁环3以及支撑杆6之间不会因为瞬间过大电流冲击产生的高热而产生降低绝缘性能的残留物。当低通色散延时装置为两个以上时，为了保证耐冲击线圈4在瞬间高强度雷电流的冲击下不会发生炭化，在本实用新型中，单个耐冲击线圈4的线圈匝数由上往下依次减少，并且耐冲击线圈4的外表面包覆一层由聚合物纳米绝缘材料制成的绝缘层，如此便保证了耐冲击线圈4的绝缘性能良好。此外，由于感应冲击环2、感应复合纳米磁环3以及耐冲击线圈4均为耐冲击零部件，在选用时需考虑三者的耐冲击性能，故在本实用新型中，对感应冲击环2、感应复合纳米磁环3以及耐冲击线圈4的尺寸设计均留有三倍冗余，而在三者的转接、焊接头方面，则留有五倍冗余。这样的设计方式不仅确保了雷电接闪器的耐冲击性能，而且使得雷电接闪器在受到五倍雷电流冲击后仍可自动恢复到原设计的绝缘水平，雷电接闪器对杆塔起到了连续性的保护作用，从而避免了线路因为雷击而引发故障的问题。如图2所示，本实用新型中低通色散延时装置的等效电路，由RLC 二阶低通滤波电路(即由感应冲击环2、感应复合纳米磁环3以及耐冲击线圈4组成的电路)组成一个完整的低通色散延时装置，实现对雷电波的低通色散延时，改变雷电波的前沿陡度，降低前沿幅值，通过分时冲击减小对地的冲击，从而减小对绝缘子的冲击，降低反击概率。如图3所示，为了适应不同耐雷水平的线路需要，本实用新型可以设置多个低通 色散延时装置，即由n节RLC 二阶低通滤波电路依次连接组成。根据不同耐雷水平的线路需要设置n个低通色散延时装置。通过低通色散延时装置的作用，不仅改变了雷电波的前沿陡度，降低前沿幅值，通过分时冲击减小对地的冲击，从而减小对绝缘子的冲击，降低反击概率，而且也实现了合理的分压效果和色散延时水平。本实用新型根据雷电的能量特性和波传输特性，利用雷电转移的思想，控制了雷电对杆塔及输电线路的危害程度，把降低雷电波的前沿陡度和幅度作为突破，从而达到降低雷电危害的目的。按照上述实施例，便可很好地实现本实用新型。
权利要求1.保护高压输电线路杆塔的雷电接闪器，其特征在于包括依次连接的金属针(I)、低通色散延时装置、接地引下线端子(5)以及连接支撑装置。
2.根据权利要求I所述的保护高压输电线路杆塔的雷电接闪器，其特征在于所述低通色散延时装置外部套有耐冲击绝缘密封套(7)。
3.根据权利要求2所述的保护高压输电线路杆塔的雷电接闪器，其特征在于所述低通色散延时装置包括由上往下依次连接的感应冲击环(2)、感应复合纳米磁环(3)以及耐冲击线圈(4);感应冲击环(2)的上端与所述金属针(I)的下端相连接,耐冲击线圈(4)的下端则与所述接地弓I下线端子(5 )相连接。
4.根据权利要求2所述的保护高压输电线路杆塔的雷电接闪器，其特征在于所述低通色散延时装置为两个以上，且由上往下依次连接；设置在最上端的低通色散延时装置连接在所述金属针(I)的下端，而设置在最下端的低通色散延时装置则与所述接地引下线端子(5)相连接。
5.根据权利要求4所述的保护高压输电线路杆塔的雷电接闪器，其特征在于单个所述的低通色散延时装置包括由上往下依次连接的感应冲击环(2)、感应复合纳米磁环(3)以及耐冲击线圈(4);设置在最上端的低通色散延时装置中的感应冲击环(2)的上端与所述金属针(I)的下端相连接，第二个低通色散延时装置中的感应冲击环(2)的上端则与第一个低通色散延时装置中的耐冲击线圈(4)的下端相连接，并依次类推，且设置在最下端的低通色散延时装置中的耐冲击线圈(4)的下端与所述接地引下线端子(5)相连接。
6.根据权利要求5所述的保护高压输电线路杆塔的雷电接闪器，其特征在于单个所述的耐冲击线圈(4)的线圈匝数由上往下依次減少。
7.根据权利要求3或6所述的保护高压输电线路杆塔的雷电接闪器，其特征在于所述耐冲击线圈(4 )的外表面包覆有由聚合物納米绝缘材料制成的绝缘层。
8.根据权利要求7所述的保护高压输电线路杆塔的雷电接闪器，其特征在于所述感应冲击环(2)外表面包覆有由聚合物納米绝缘材料构成的导热专用冲击涂层。
9.根据权利要求I或3或8所述的保护高压输电线路杆塔的雷电接闪器，其特征在于所述连接支撑装置为支撑杆(6 )。
10.根据权利要求9所述的保护高压输电线路杆塔的雷电接闪器，其特征在于所述支撑杆(6)由高分子聚合物绝缘材料制成。
专利摘要本实用新型提供一种保护高压输电线路杆塔的雷电接闪器，解决高压输电线路杆塔的防雷问题。该保护高压输电线路杆塔的雷电接闪器，包括依次连接的金属针(1)、低通色散延时装置、接地引下线端子(5)以及连接支撑装置。本实用新型结构简单，使用方便，在应用于高压输电线路杆塔防雷方面具有很高的性价比，因此，适于推广使用。
文档编号H02G7/22GK202513533SQ20122014967
公开日2012年10月31日 申请日期2012年4月11日 优先权日2012年4月11日
发明者李锦刚 申请人:李锦刚