一種高壓輸電線路塔專用避雷針的製作方法

2023-04-25 14:07:56 1

本發明涉及一種高壓輸電線路塔專用避雷針，屬於雷電防護領域。

背景技術：

在高壓輸電線路的長期運行過程中，雷害是造成高壓輸電線路跳閘的主要原因，而對於220kv及以上山區的輸電線路，雷擊跳閘大部分是由繞擊引起的。近年來出現的先導型防繞擊避雷針有效的提高了避雷針對輸電導線屏蔽的保護範圍，從而可有效的保護了高壓輸電線路免遭雷擊。目前，傳統的避雷針是利用大氣物理建立的雷電理論所發明的富蘭克林避雷針，其原理是利用物體尖端電暈放電的現象，該類避雷針引雷的過程是：在大氣發生雷擊前，由於大氣運動變化，形成了雷雲層，雷雲帶有大量的電荷，由於靜電感應的作用，雷雲下方的地面和地面上的物體就會帶上與雷雲層相反的電荷，這樣雷雲和地面就好比一個大的充電電容器，充電水平達到一定水平後，電荷異性相吸，地面上的突出物就會比較明顯的放電，這种放電與雷雲發展下來的向下的電荷雲粒交匯，為雷雲和地面相反的電荷形成了一條大量放電的通道，引發雷擊發生。

現有的普遍採用的避雷針有兩種，一種是避雷針頂端為針尖形式的避雷針，另一種為避雷針頂端為「半球形」大保護角避雷針。這兩種形式的避雷針均使用常規的不鏽鋼、鍍鋅鋼等鋼鐵為材料。上述針尖式避雷針存在著保護角度小，卻往往無法有效的引雷，有時甚至將雷電引到其它地方，造成更大損失等缺點。而「半球形」大保護角避雷針當存在雷雲時由於避雷針頂端表而積大，根據尖端放電原理此避雷針存在著無法快速累積電荷引導雷雲放電，由於表面光亮存在著光汙染等問題。同時都存在著使用時間短等諸多問題。

技術實現要素：

本發明主要解決的技術問題：針對傳統的針尖式避雷針存在著保護角度小，往往無法有效的引雷，有時甚至將雷電引到其它地方，造成更大損失的缺點，提供了一種高壓輸電線路塔專用避雷針，當高壓輸電線路塔周圍環境發生雷電時，儲能元件轉入釋能工作狀態，使主針針尖電場強度不被動態環限制，針尖電場迅速上升，使針尖附近空氣迅速放電，形成放電脈衝並釋放，與大氣層負電荷保持平衡，從而降低繞擊率，減小放電電流，有效降低了感應過電壓，以達到避免雷擊或減小雷擊強度，保護高壓輸電線路安全的目的。本發明高壓輸電線路塔專用避雷針保護角度大，可以有效的引雷，不易將雷電引導其他地方，減小了損失，可廣泛應用於高壓輸電線路塔中。

為了解決上述技術問題，本發明所採用的技術方案：

一種高壓輸電線路塔專用避雷針，包括主針（1），動態環（2），絕緣水平拉杆（3），斜拉杆（4），儲能元件（5），避雷針底座（6），動態環支撐結構（7），底座緊固螺栓（8），其特徵在於：主針（1）處於動態環（2）圓心位置，並與三根呈放射狀向上的斜拉杆（4）共同固定於底座（6）上，主針（1）、斜拉杆（4）分別與儲能元件（5）相連，動態環（2）通過支撐結構（7）安裝固定，通過斜拉杆最終固定於避雷針底座（6），並配合絕緣水平拉杆（3）避免動態環（2）在水平方向上的晃動，當高壓輸電線路塔周圍環境發生雷電時，儲能元件（5）轉入釋能工作狀態，使主針（1）針尖電場強度不被動態環（2）限制，針尖電場迅速上升，使針尖附近空氣迅速放電，形成放電脈衝並釋放，與大氣層負電荷保持平衡，從而降低繞擊率，減小放電電流，有效降低了感應過電壓，以達到避免雷擊或減小雷擊強度，保護高壓輸電線路安全的目的。

所述的主針（1）、斜拉杆（4）及動態環（2）所用材料為304不鏽鋼材料。

所述的儲能元件（5）為常規電容儲能元件。

本發明的應用：將本發明高壓輸電線路塔專用避雷針安裝於高壓輸電線路塔頂部，每個高壓輸電線路塔上安裝兩個，再通過接地線將避雷針與接地體相連，即可完成避雷針安裝，當高壓輸電線路塔周圍環境發生雷電時，儲能元件轉入釋能工作狀態，使主針針尖電場強度不被動態環限制，針尖電場迅速上升，使針尖附近空氣迅速放電，形成放電脈衝並釋放，與大氣層負電荷保持平衡，從而降低繞擊率，減小放電電流，有效降低了感應過電壓，以達到避免雷擊或減小雷擊強度，保護高壓輸電線路安全的目的，當被保護對象遭受繞擊概率允許達到0.1％(目前規程規定的允許值)時，本發明的避雷針保護角達到67.6°～68.8°，且避雷針的放電時間比普通的避雷針提前7～8μs。

本發明的有益效果是：

（1）本發明高壓輸電線路塔專用避雷針增大了保護角，有效引雷，達到避免雷擊或減小雷擊強度，保護高壓輸電線路安全的目的；

（2）本發明高壓輸電線路塔專用避雷針放電時間比普通的避雷針提前7～8μs，使用時間長。

附圖說明

圖1為本發明高壓輸電線路塔專用避雷針的構造示意圖。

其中，1、主針；2、動態環；3、絕緣水平拉杆；4、斜拉杆；5、儲能元件；6、避雷針底座；7、動態環支撐結構；8、底座緊固螺栓。

具體實施方式

一種高壓輸電線路塔專用避雷針，包括主針，動態環，絕緣水平拉杆，斜拉杆，儲能元件，避雷針底座，動態環支撐結構，底座緊固螺栓，其特徵在於：主針處於動態環圓心位置，並與三根呈放射狀向上的斜拉杆共同固定於底座上，主針、斜拉杆分別與儲能元件相連，動態環通過支撐結構安裝固定，通過斜拉杆最終固定於避雷針底座，並配合絕緣水平拉杆避免動態環在水平方向上的晃動，當高壓輸電線路塔周圍環境發生雷電時，儲能元件轉入釋能工作狀態，使主針針尖電場強度不被動態環限制，針尖電場迅速上升，使針尖附近空氣迅速放電，形成放電脈衝並釋放，與大氣層負電荷保持平衡，從而降低繞擊率，減小放電電流，有效降低了感應過電壓，以達到避免雷擊或減小雷擊強度，保護高壓輸電線路安全的目的。

實例1

一種高壓輸電線路塔專用避雷針，包括主針，動態環，絕緣水平拉杆，斜拉杆，儲能元件，避雷針底座，動態環支撐結構，底座緊固螺栓，其特徵在於：主針處於動態環圓心位置，並與三根呈放射狀向上的斜拉杆共同固定於底座上，主針、斜拉杆分別與儲能元件相連，動態環通過支撐結構安裝固定，通過斜拉杆最終固定於避雷針底座，並配合絕緣水平拉杆避免動態環在水平方向上的晃動，當高壓輸電線路塔周圍環境發生雷電時，儲能元件轉入釋能工作狀態，使主針針尖電場強度不被動態環限制，針尖電場迅速上升，使針尖附近空氣迅速放電，形成放電脈衝並釋放，與大氣層負電荷保持平衡，從而降低繞擊率，減小放電電流，有效降低了感應過電壓，以達到避免雷擊或減小雷擊強度，保護高壓輸電線路安全的目的。

將本發明高壓輸電線路塔專用避雷針安裝於高壓輸電線路塔頂部，每個高壓輸電線路塔上安裝兩個，再通過接地線將避雷針與接地體相連，即可完成避雷針安裝，當高壓輸電線路塔周圍環境發生雷電時，儲能元件轉入釋能工作狀態，使主針針尖電場強度不被動態環限制，針尖電場迅速上升，使針尖附近空氣迅速放電，形成放電脈衝並釋放，與大氣層負電荷保持平衡，從而降低繞擊率，減小放電電流，有效降低了感應過電壓，以達到避免雷擊或減小雷擊強度，保護高壓輸電線路安全的目的，當被保護對象遭受繞擊概率允許達到0.1％(目前規程規定的允許值)時，本發明的避雷針保護角達到67.6°，且避雷針的放電時間比普通的避雷針提前8μs。

實例2

一種高壓輸電線路塔專用避雷針，包括主針，動態環，絕緣水平拉杆，斜拉杆，儲能元件，避雷針底座，動態環支撐結構，底座緊固螺栓，其特徵在於：主針處於動態環圓心位置，並與三根呈放射狀向上的斜拉杆共同固定於底座上，主針、斜拉杆分別與儲能元件相連，動態環通過支撐結構安裝固定，通過斜拉杆最終固定於避雷針底座，並配合絕緣水平拉杆避免動態環在水平方向上的晃動，當高壓輸電線路塔周圍環境發生雷電時，儲能元件轉入釋能工作狀態，使主針針尖電場強度不被動態環限制，針尖電場迅速上升，使針尖附近空氣迅速放電，形成放電脈衝並釋放，與大氣層負電荷保持平衡，從而降低繞擊率，減小放電電流，有效降低了感應過電壓，以達到避免雷擊或減小雷擊強度，保護高壓輸電線路安全的目的。

將本發明高壓輸電線路塔專用避雷針安裝於高壓輸電線路塔頂部，每個高壓輸電線路塔上安裝兩個，再通過接地線將避雷針與接地體相連，即可完成避雷針安裝，當高壓輸電線路塔周圍環境發生雷電時，儲能元件轉入釋能工作狀態，使主針針尖電場強度不被動態環限制，針尖電場迅速上升，使針尖附近空氣迅速放電，形成放電脈衝並釋放，與大氣層負電荷保持平衡，從而降低繞擊率，減小放電電流，有效降低了感應過電壓，以達到避免雷擊或減小雷擊強度，保護高壓輸電線路安全的目的，當被保護對象遭受繞擊概率允許達到0.1％(目前規程規定的允許值)時，本發明的避雷針保護角達到68.2°，且避雷針的放電時間比普通的避雷針提前7μs。

實例3

一種高壓輸電線路塔專用避雷針，包括主針，動態環，絕緣水平拉杆，斜拉杆，儲能元件，避雷針底座，動態環支撐結構，底座緊固螺栓，其特徵在於：主針處於動態環圓心位置，並與三根呈放射狀向上的斜拉杆共同固定於底座上，主針、斜拉杆分別與儲能元件相連，動態環通過支撐結構安裝固定，通過斜拉杆最終固定於避雷針底座，並配合絕緣水平拉杆避免動態環在水平方向上的晃動，當高壓輸電線路塔周圍環境發生雷電時，儲能元件轉入釋能工作狀態，使主針針尖電場強度不被動態環限制，針尖電場迅速上升，使針尖附近空氣迅速放電，形成放電脈衝並釋放，與大氣層負電荷保持平衡，從而降低繞擊率，減小放電電流，有效降低了感應過電壓，以達到避免雷擊或減小雷擊強度，保護高壓輸電線路安全的目的。

將本發明高壓輸電線路塔專用避雷針安裝於高壓輸電線路塔頂部，每個高壓輸電線路塔上安裝兩個，再通過接地線將避雷針與接地體相連，即可完成避雷針安裝，當高壓輸電線路塔周圍環境發生雷電時，儲能元件轉入釋能工作狀態，使主針針尖電場強度不被動態環限制，針尖電場迅速上升，使針尖附近空氣迅速放電，形成放電脈衝並釋放，與大氣層負電荷保持平衡，從而降低繞擊率，減小放電電流，有效降低了感應過電壓，以達到避免雷擊或減小雷擊強度，保護高壓輸電線路安全的目的，當被保護對象遭受繞擊概率允許達到0.1％(目前規程規定的允許值)時，本發明的避雷針保護角達到68.8°，且避雷針的放電時間比普通的避雷針提前8μs。