一种防雷电纳米磁阻流装置制造方法
【专利摘要】本发明为用户提供一种防雷电纳米磁阻流装置,在其壳体内的磁体，是由具有相同直径和相等厚度的两个半圆块纳米磁体组合而成,在组合成一体的两个半圆块纳米磁体的中心部位制有输电线穿插孔，在组合成一体的两个半圆块纳米磁体的一条直径的两端部位，分别制有与各自半圆块纳米磁体形成一体、固定两个半圆块纳米磁体的螺栓连接块及螺栓。它是用于高压输电线路防雷电系统中的重要组成部件,是扣合于绝缘子串两端的输电线路上，与输电线路没有电气接触，没有线路阻抗，没有工频阻抗，只有过电压冲击阻抗，对雷电波有反射、隔离、色散和辐射作用,能有效抑制线路小电流绕击雷电波的传播,防止绝缘子绕击闪络。安装简单,免维护,免检测，运行成本低,使用寿命长。
【专利说明】一种防雷电纳米磁阻流装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种防雷电纳米磁阻流装置，具体说是用于高压输电线路防雷电系统中一个重要的组成部件。它是扣合于绝缘子两端的输电线路上，与输电线路没有电气接触，没有线路阻抗，没有工频阻抗，只有过电压冲击阻抗。
[0002]【背景技术】
雷电是一种地球大气的放电现象，通常是由带负电荷的雷云，对大地表面的静电感应而使雷云与大地表面间形成了电容器，这种电容器的电场强度随着雷云电荷的积聚而不断增强，当其电场强度超过了其间大气的击穿强度时，即发生了雷云与大地间的脉冲放电，就是人们所说的雷击。在雷云放电过程中放电电流急剧增大，在闪电到达地面的瞬间，雷电流高达200 KA -300KA,最大电流可达430 KA,在雷电通道两端的电位差可达上万伏特，雷电流所到之处会引起强烈电磁的、热能的和机械的破坏效应，特别是雷击事件的发生是随机而不可控制的，因此其所造成的危害是相当严重的。对于建筑物和地面设施，为免遭雷击的破坏，往往在高大建筑物上、高压输电线路的杆塔上架设富兰克林避电针，通过尖端放电引导雷电流泄入大地，以保护其下面设施的安全。然而，它的保护区域和范围是很有限的，并不能使区域外的场所免遭雷电袭击。随着科技的进步，人们在不断创造出具有不同防雷击原理和防雷效果更好的各种接闪器。
[0003]然而，对高压输电线路的避雷防雷情况就显得很复杂，单靠在杆塔上架设避雷针、接闪器并不能完全解决问题。架空输电线路上的导线受到直击雷的袭击，产生的过电压复合波沿线路扩散传导，会对线路上的设备产生破坏。就算输电线路幸免没有遭受到直击雷的袭击，但是也避免不了雷电袭击输电线路附近的地面，在雷云放电过程中，在架空输电线路上因静电感应而产生很大的过电压，同时在其周周空间也产生了强大的电磁场，会使附近的架空输电线路上产生很强的电磁感应过电压，对线路设备同样有很強的破坏作用，这就是感应雷击。因此，直击雷、感应雷击都是高压输电线路安全的重大隐患，如何避免输电线路遭受雷击，保障高压输电线路运行安全，仍然是现今重大的研究课题。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于:为用户提供一种防雷电纳米磁阻流装置，它是用于高压输电线路防雷电系统中的重要组成部件，是扣合安装于绝缘子两端的输电线路上，与输电线路没有电气接触，没有线路阻抗，没有工频阻抗，只有过电压冲击阻抗，具有显著降低雷击过电压，有效削弱雷电流破坏作用的装置。
[0005]实现本发明的目的，采用下述技术方案:
一种防雷电纳米磁阻流装置，其特征在于:在其壳体内的磁体，是由具有相同直径和相等厚度的两个半圆块纳米磁体组合而成，在组合成一体的两个半圆块纳米磁体的中心部位制有输电线穿插孔，在组合成一体的两个半圆块纳米磁体的一条直径的两端部位，分别制有与各自半圆块纳米磁体形成一体、固定两个半圆块纳米磁体的螺栓连接块及其连接螺栓。[0006]所述防雷电纳米磁阻流装置采用的磁体，是由纳米粉体制成以Fe元素为主体，掺杂少量N1、Al、Co、Mn元素组成的10 — 20 nm微晶态纳米磁体，是具有饱和磁感应强度为1.2Τ、初始磁导率为8 X 104，电阻率为80 μ Ω/cm，在安装节点处形成48—52 μ H等效接入电感的纳米磁体。
[0007]本发明保护高压输电线路安全的原理是:由于本装置的基本组件是所述纳米磁体,实验表明这种纳米磁体比普通的铁氧体磁体的磁导率高40— 50倍。采用这种纳米磁体制作的阻流装置，扣合于绝缘子两端的输电线路上，由于与输电线路没有电气接触，没有线路阻抗，没有工频阻抗，只有过电压冲击阻抗。当有雷击导线时，所产生的复合雷电波沿着线路传导到本阻流装置，其安装节点即成为雷电波传播通道的行波过渡点，对雷电波进行有效的反射、隔离、色散和辐射，破坏雷电波在线路中传输的既有传输匹配条件，能有效抑制线路小电流绕击雷电波的传播，防止绝缘子绕击闪络。
[0008]本发明纳米磁阻流装置的突出优点在于:
①这种防雷电纳米磁阻流装置是非接入式的:它是扣合于绝缘子两端的线路上，与线路没有电气接触，没有线路阻抗，没有工频阻抗，只有过电压冲击阻抗，具有显著降低雷击过电压，有效削弱雷电流破坏的作用。
[0009]②这种防雷电纳米磁阻流装置方便安装:由于这种防雷电纳米磁阻流装置设计结构简单，重量轻体积小，安装简单，只须正确扣合在线路指定位置即可。
[0010]③这种防雷电纳米磁阻流裝置可以实现免维护、免检测，具有运行成本低，使用寿命长的特点。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为本发明防雷电纳米磁阻流装置结构示意图
图2为本发明防雷电纳米磁阻流装置等效电路与节点接入示意图 图3为本发明防雷电纳米磁阻流装置安装位置示意图
图中标记:3为高压输电线，3-1为纳米磁阻流装置中的输电线导体，3-2为输电线导体的绝缘外皮，5为防雷电纳米磁阻流装置，5-1为纳米磁阻流装置中的纳米磁体，5-2为纳米磁阻流装置中连接两块对应纳米磁体的紧固螺栓，5-3为纳米磁阻流装置中固定两块纳米磁体的螺栓连接块，6为杆塔，7为雷电接闪器，8为避雷线，9为绝缘子串。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图和实例对本发明防雷电纳米磁阻流装置作详细描述:
一种防雷电纳米磁阻流装置5，在其工程塑料壳体内的磁体，是由具有相同直径和相等厚度的两个半圆块纳米磁体5-1组合而成，在组合成一体的两个半圆块纳米磁体5-1的中心部位制有输电线3的穿插孔，在组合成一体的两个半圆块纳米磁体5-1的一条直径的两端部位，分别制有与各自半圆块纳米磁体形成一体、固定两个半圆块纳米磁体5-1的螺栓连接块5-3及其连接螺栓5-2。
[0013]所述在纳米磁阻流装置壳体内采用的磁体，是由纳米粉体制成以Fe元素为主体，掺杂少量N1、Al、Co、Mn元素组成的10 — 20 nm微晶态纳米磁体，是具有饱和磁感应强度为1.2Τ、初始磁导率为8 X 104，电阻率为80 μ Ω/cm，在安装节点形成48—52 μ H等效接入电感的纳米磁体。
[0014]作为防雷电纳米磁阻流装置，开发了两种型号的产品:XHZL-L线路型和XHZL-T终端型，能满足国家标准GB50169和电力行业标准DL/T620，达到最低耐压标准450KV，抗有效雷电流幅值350KA的技术要求。
[0015]实例1:XHZL-L线路型防雷电纳米磁阻流装置 直径:103mm
厚度:35mm 重量:1.25kg 装置外壳:工程塑料，
装置壳内磁体:为纳米磁体
其饱和磁感应强度为1.2T、高初始磁导率为8X104、电阻率为80μ Ω/cm，在安装结点形成48 μ H的等效接入电感；
该纳米磁体是由纳米粉体制成以铁元素为主，掺杂少量Cu、N1、Al、Co、Mn元素组成的10-20 nm微晶态纳米磁体；
适
【权利要求】
1.一种防雷电纳米磁阻流装置，其特征在于:在其工程塑料壳体内的磁体，是由具有相同直径和相等厚度的两个半圆块纳米磁体(5-1)组合而成，在组合成一体的两个半圆块纳米磁体(5-1)的中心部位制有输电线(3)的穿插孔，在组合成一体的两个半圆块纳米磁体(5-1)的一条直径的两端部位，分别制有与各自半圆块纳米磁体(5-1)形成一体、固定两个半圆块纳米磁体(5-1)的螺栓连接块(5-3)及其连接螺栓(5-2);所述防雷电纳米磁阻流装置壳体内采用的磁体，是由纳米粉体制成以Fe元素为主体，掺杂少量N1、Al、Co、Mn元素组成的10 — 20 nm微晶态纳米磁体，是具有饱和磁感应强度为1.2T、初始磁导率为8 X 104，电阻率为80 μ Ω/cm,在安装节点形成48— 52 μ H等效接入电感的纳米磁体。
2.按照权利要求1所述的防雷电纳米磁阻流装置，其XHZL-L线路型防雷电纳米磁阻流装置具有下述特征: 直径:103mm , 厚度:35mm,
重量:1.25kg, 在安装节点形成48 μ H的等效接入电感， 最低耐压标准450KV， 抗有效雷电流幅值350ΚΑ， 工作频率50 Hz阻抗为O ;工作频率5k Hz阻抗不小于I Ω ;在频率IM Hz下阻抗不小于20 Ω ;在频率2M Hz下阻抗不小于4000 Ω ;在频率IOM下阻抗不小于20000 Ω ;适于高压输电线路输送电压的等级:35KV/110 KV/220 KV/330 KV。
3.按照权利要求1所述的防雷电纳米磁阻流装置，其XHZL-T终端型防雷电纳米磁阻流装置具有下述特征: 直径:103mm, 厚度:63 mm, 重量:2.6kg, 在安装节点形成52 μ H的等效接入电感， 最低耐压标准450KV， 抗有效雷电流幅值350ΚΑ， 工作频率50 Hz阻抗为0 ;工作频率5k Hz阻抗不小于I Ω ;在频率IM Hz下阻抗不小于300 Ω ;在频率2M Hz下阻抗不小于5000 Ω ;在频率IOM下阻抗不小于26000 Ω ;适于高压输电线路输送电压的等级:35KV/110 KV/220 KV/330 KV。
【文档编号】H02G7/00GK103474975SQ201310448886
【公开日】2013年12月25日 申请日期:2013年9月28日 优先权日:2013年9月28日
【发明者】郭玉章, 张强 申请人:成都星河科技产业有限公司