[發(fā)明專利]一種自耗能型線路綜合防雷裝置

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• 申請日: 2018-07-09
• 公開（公告）號: CN108599129A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳達;羅日成;王雪燕;郭珍;孫濤;黃正宗;王克蔚
• 申請（專利權(quán)）人: 王雪燕;羅日成;陳達
• 主分類號: H02H9/04
• 分類號: H02H9/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開了一種自耗能型線路綜合防雷裝置，該裝置前端裝有接閃器用來接收直接雷擊，接閃器后端連接有若干個自耗能回路用來進行多次雷電能量的消納。若干個自耗能回路以串聯(lián)方式連接，單個自耗能回路包括電感線圈、線圈電阻和電容間隙，電感線圈與線圈電阻串聯(lián)后與電容間隙并聯(lián)形成自耗能回路。當(dāng)雷電流通過自耗能回路時，電感線圈產(chǎn)生反感應(yīng)電動勢使該支路電流初始值為零并在所述電容間隙兩端形成高電壓使其擊穿放電釋放出等同于雷電流的大電流進而達到消耗雷電能量的目的。該裝置從源頭上解決了傳統(tǒng)防雷裝置的反擊問題，在雷電流接地之前將其消納，有效保障了人員及設(shè)備的安全。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于輸電線路防雷技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種自耗能型線路綜合防雷裝置。

背景技術(shù)

傳統(tǒng)防雷裝置包括避雷針和避雷器。其中避雷針即接閃器，當(dāng)線路或電站設(shè)置避雷針后，會把周邊的雷引導(dǎo)到此處入地，這樣就可以對周邊線路及設(shè)備起到保護作用，接地引下線和接地裝置將雷電流引入地下的每一個環(huán)節(jié)都不能出現(xiàn)問題，才能實現(xiàn)避雷效果。

由于遭受直擊雷的金屬體(包括接閃器、接地引下線和接地體)，在引導(dǎo)強大的雷電流流入大地時，在它的引下線、接地體以及與它們相連接的金屬導(dǎo)體上會產(chǎn)生非常高的電壓，對周圍與它們連接的金屬物體、設(shè)備、線路、人體之間產(chǎn)生巨大的電位差，這個電位差會引起閃絡(luò)。在接閃瞬間與大地間存在著很高的電壓，該電壓對與大地連接的其他金屬物品發(fā)生放電，此為雷電反擊現(xiàn)象，該現(xiàn)象將導(dǎo)致線路發(fā)生對地短接和設(shè)備損壞。

避雷器(即非線性電阻)就是為了防止反擊現(xiàn)象發(fā)生而產(chǎn)生的。當(dāng)雷電流通過避雷針流入線路桿塔時，避雷器由于大電流作用其電阻很小使雷電流通過，防止雷電流將線路絕緣子擊穿后該條線路對地短接，當(dāng)線路電流要從避雷器通過時由于電流極小其電阻很大而使線路電流不能通過。因此，避雷器能有效防止雷電反擊。然而避雷器安裝復(fù)雜且需要防雷電反擊的位置較多，并且當(dāng)避雷器被一次擊穿后需停電更換，因此這大大提高了安裝難度和安裝成本，且即使避雷針和避雷器的組合既能夠保護周邊線路及設(shè)備，但入地后的大電流會產(chǎn)生較大跨步電壓，威脅著人身安全。

傳統(tǒng)方法通過改造接地電阻、安裝吸水模塊、安裝避雷器等手段來達到防雷泄流的目的。然而在短時內(nèi)，大地對雷電流的吸收能力是有限的；當(dāng)雷電流較大時，接地電阻較好的情況下，因雷電流波型在上升波段斜率極大并且傳統(tǒng)方法并不能有效改變此現(xiàn)狀，輸電線路常常發(fā)生反擊(雷擊主要發(fā)生在雷電波上升的階段)。因此僅采用傳統(tǒng)方法防雷效果不佳，這就是改造接地電阻、安裝避雷器在一些重雷區(qū)，防雷效果不明顯的主要原因。

據(jù)防雷檢測機構(gòu)的不完全統(tǒng)計，2017年全國雷電災(zāi)害典型案例高達188條，其中由于防雷裝置不完善導(dǎo)致的案例占其中的1/3，因此實現(xiàn)一套有效的防雷裝置和防雷方法迫在眉睫。

發(fā)明內(nèi)容

為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種自耗能型線路綜合防雷裝置由若干個自耗能回路串聯(lián)而成，所述第1個自耗能回路的任一節(jié)點與接閃器相連接，所述接閃器的尖端豎直朝上，用來接收直接雷擊將雷電流引入第1個自耗能回路，所述最后一個自耗能回路后端連接需要防雷的線路桿塔塔頂。

所述串聯(lián)的自耗能回路的個數(shù)范圍在1個—10個區(qū)間內(nèi)，每個自耗能回路對應(yīng)一種類型的雷電能量消納。

所述的單個自耗能回路包括電感線圈和電容間隙；所述電感線圈與電容間隙并聯(lián)形成自耗能回路。

所述每個自耗能回路中的電感線圈的電感大小L需滿足單位時間所需消納的雷電流施加在電感線圈上的電流變化量所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢大于電容間隙的擊穿電壓以此保證所述電容間隙被擊穿，雷電能量通過自耗能回路被消耗。

所述單個自耗能回路當(dāng)且僅當(dāng)所述電容間隙被擊穿時消納雷電能量；若所述電容間隙未被擊穿時等同于單個電感線圈，不構(gòu)成自耗能回路，未消納雷電能量，雷電流通過所述單個電感線圈流入下一個自耗能回路。