阅读说明：本技术 架空线路用防单相接地式防雷穿刺绝缘子 (Single-phase grounding-proof lightning puncture-proof insulator for overhead line ) 是由 徐凤乾 江伟俊 吴臻 巫水萍 郑志祥 黄云龙 徐雷文 黄炎阶 吕慧珍 梁路 张爱 于 2019-09-06 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种架空线路用防单相接地式防雷穿刺绝缘子,旨在提供一种不仅能够保护设备实现防雷的功能,而且可以有效避免发生单相接地故障的问题的架空线路用防单相接地式防雷穿刺绝缘子。它包括导电安装支架；防雷绝缘子,防雷绝缘子包括导电底座与导电顶座,导电顶座上设有导电引流棒；限流元件,限流元件包括氧化锌避雷器和导电引流环,所述氧化锌避雷器通过绝缘支架安装在导电安装支架上,所述导电引流环安装在氧化锌避雷器的第一端,导电引流环与导电引流棒之间的间隙形成放电间隙；以及防单相接地元件,防单相接地元件包括常闭开关及控制器,所述氧化锌避雷器的下端、常闭开关与导电安装支架串联连接。(The invention discloses a single-phase grounding prevention type lightning protection puncture insulator for an overhead line, and aims to provide the single-phase grounding prevention type lightning protection puncture insulator for the overhead line, which can not only protect equipment to realize a lightning protection function, but also effectively avoid the problem of single-phase grounding faults. It includes a conductive mounting bracket; the lightning protection insulator comprises a conductive base and a conductive top seat, and a conductive drainage rod is arranged on the conductive top seat; the current limiting element comprises a zinc oxide arrester and a conductive current guiding ring, the zinc oxide arrester is installed on the conductive installation support through an insulating support, the conductive current guiding ring is installed at the first end of the zinc oxide arrester, and a discharge gap is formed by a gap between the conductive current guiding ring and the conductive current guiding rod; and the single-phase grounding prevention element comprises a normally closed switch and a controller, and the lower end of the zinc oxide arrester, the normally closed switch and the conductive mounting bracket are connected in series.)

架空线路用防单相接地式防雷穿刺绝缘子

技术领域

本发明涉及一种防雷穿刺绝缘子，具体涉及一种架空线路用防单相接地式防雷穿刺绝缘子。

背景技术

近年来，绝缘导线的应用使得线路的耐雷水平有所下降。为了解决这一问题，一种自带避雷器而又免于剥除绝缘层的防雷针式绝缘子被发明并广泛应用，其具备针式绝缘子与避雷器的双重作用。目前的防雷针式绝缘子，一般包括绝缘子设置在绝缘子下端的导电底座、设置在绝缘子上端的导电上座与导电上座电连接的引流棒1.5，引流棒的一端与导电上座电连接，引流棒的另一端与导电底座之间形成放电间隙，在绝缘导线遭受雷击时，引流棒与导电底座之间的放电间隙被击穿，形成电流通道，将雷电流释放至大地，保护设备实现防雷的功能。例如，中国专利公开号CN202230809U，公开日2012年5月23日，发明创造的名称为一种多功能防雷针式绝缘子。

目前的防雷针式绝缘子在一般情况下，由于放电间隙的隔离作用，可以起到防止单相接地故障的发生；但在一些特殊情况下，例如潮湿天气和雨雪天气，由于放电间隙的间隙一般较小，会发生单相接地故障的问题。

发明内容

本发明的目的是为了提供一种不仅能够保护设备实现防雷的功能，而且可以有效避免发生单相接地故障的问题的架空线路用防单相接地式防雷穿刺绝缘子。

本发明的技术方案是：

一种架空线路用防单相接地式防雷穿刺绝缘子，包括，导电安装支架；防雷绝缘子，防雷绝缘子包括导电底座与导电顶座，导电底座安装在导电安装支架上，导电顶座上设有导电引流棒；限流元件，限流元件包括氧化锌避雷器和导电引流环，所述氧化锌避雷器通过绝缘支架安装在导电安装支架上，所述导电引流环安装在氧化锌避雷器的第一端，且导电引流环与氧化锌避雷器的第一端电连接，所述导电引流环与导电引流棒之间的间隙形成放电间隙；以及防单相接地元件，防单相接地元件包括常闭开关及控制器，所述氧化锌避雷器的下端、常闭开关与导电安装支架串联连接，所述控制器用于检测流经常闭开关的工频电流以及用于控制常闭开关通/断，当控制器检测到流经常闭开关的工频电流大于设定值时，则控制常闭开关断开。

在遇到雷击过电压时，导电引流棒与导电引流环之间的放电间隙被击穿，形成电流通道，将雷电流通过氧化锌避雷器、常闭开关和导电安装支架释放至大地；接着在雷电流释放至大地后，若有接续的工频电流通过雷电流形成的间隙通道导向导电引流环，则该工频电流将被氧化锌避雷器吸收，从而起到保护线路的作用，避免线路因雷击造成断线或跳闸事故，提高线路运行的可靠性。另一方面，在一些特殊情况下，例如潮湿天气和雨雪天气，若有工频电流通过放电间隙导向导电引流环，则该工频电流将被氧化锌避雷器吸收，以避免发生单相接地故障的问题。

更重要的是，若氧化锌避雷器失效，在遇到有工频电流通过放电间隙导向导电引流环，并通过氧化锌避雷器流经常闭开关时，若流经常闭开关的工频电流大于设定值时，则控制常闭开关断开，从而进一步的保证不会发生单相接地的故障。

作为优选，防单相接地元件还包括绝缘外壳，绝缘外壳内具有密闭内腔，所述常闭开关和控制器设置在绝缘外壳的密闭内腔内。如此，可以避免潮湿天气和雨雪天气下，雨水和湿气进入绝缘外壳的密闭内腔内，当控制常闭开关断开后，可以保证电路断开，以确保不会发生单相接地的故障。

作为优选，绝缘外壳安装在氧化锌避雷器的下端或绝缘支架上。

作为优选，常闭开关包括定触头、与定触头电连接的动触头及用于带动动触头与定触头分离的驱动执行装置。

作为优选，导电引流棒水平设置，所述导电引流环位于导电引流棒的下方。

作为优选，防单相接地元件还包括故障指示灯，当控制器检测到流经常闭开关的工频电流大于设定值时，故障指示灯点亮。由于架空线路用防单相接地式防雷穿刺绝缘子一般安装在杆塔的顶部，距地面较远，一旦发生故障，肉眼很难看清，查找故障点比较困难；因此，本方案设置在故障指示灯，在控制器检测到流经常闭开关的工频电流大于设定值时，故障指示灯点亮，以方便巡线工人及时发现和处理故障点。

作为优选，导电引流环通过螺栓安装在氧化锌避雷器的第一端。

作为优选，绝缘支架通过螺栓安装在导电安装支架上。

本发明的有益效果是：在遇到雷击过电压时，导电引流棒与导电引流环之间的放电间隙被击穿，形成电流通道，将雷电流通过氧化锌避雷器、常闭开关和导电安装支架释放至大地；接着在雷电流释放至大地后，若有接续的工频电流通过雷电流形成的间隙通道导向导电引流环，则该工频电流将被氧化锌避雷器吸收，从而起到保护线路的作用，避免线路因雷击造成断线或跳闸事故，提高线路运行的可靠性。另一方面，在一些特殊情况下，例如潮湿天气和雨雪天气，若有工频电流通过放电间隙导向导电引流环，则该工频电流将被氧化锌避雷器吸收，以避免发生单相接地故障的问题。更重要的是，若氧化锌避雷器失效，在遇到有工频电流通过放电间隙导向导电引流环，并通过氧化锌避雷器流经常闭开关时，若流经常闭开关的工频电流大于设定值时，则控制常闭开关断开，从而进一步的保证不会发生单相接地的故障。

附图说明

图1是本发明的架空线路用防单相接地式防雷穿刺绝缘子的一种结构示意图。

图2是本发明的防单相接地元件的一种结构示意图。

图中：

导电安装支架1；

防雷绝缘子2，绝缘子主体2.1，导电底座2.2，导电顶座2.3，导电引流棒2.4，刺穿线夹2.5；

限流元件3，氧化锌避雷器3.1。导电引流环3.2；

放电间隙4；

绝缘支架5；

防单相接地元件6，控制器6.1，常闭开关6.2，定触头6.21，动触头6.22，驱动执行装置6.23，绝缘外壳6.3，导电片6.4；

连接导线7。

具体实施方式

为使本发明技术方案实施例目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明实施例的技术方案进行清楚地解释和说明，但下述实施例仅为本发明的优选实施例，而不是全部实施例。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其他实施例，都属于本发明的保护范围。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本方案，而不能解释为对本发明方案的限制。

参照下面的描述和附图，将清楚本发明的实施例的这些和其他方面。在这些描述和附图中，具体公开了本发明的实施例中的一些特定实施方式来表示实施本发明的实施例的原理的一些方式，但是应当理解，本发明的实施例的范围不受此限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“厚度”、“上”、“下”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定，“若干”的含义是表示一个或者多个。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体:可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

具体实施例一：如图1 、图2所示，一种架空线路用防单相接地式防雷穿刺绝缘子，包括，导电安装支架1、防雷绝缘子2、限流元件3以及防单相接地元件6。

防雷绝缘子2包括绝缘子主体2.1、导电底座2.2与导电顶座2.3，导电底座设置在绝缘子主体的底部，导电顶座设置在绝缘子主体的顶部。导电底座安装在导电安装支架上。导电顶座上设有导电引流棒2.4。

限流元件3包括氧化锌避雷器3.1和导电引流环3.2。氧化锌避雷器通过绝缘支架5安装在导电安装支架上。导电引流环安装在氧化锌避雷器的第一端，且导电引流环与氧化锌避雷器的第一端电连接。导电引流环与导电引流棒之间的间隙形成放电间隙4。本实施例中，导电引流棒水平设置，导电引流环位于导电引流棒的下方。

如图1 、图2所示，防单相接地元件包括常闭开关6.2及控制器6.1。氧化锌避雷器的下端、常闭开关与导电安装支架串联连接。控制器用于检测流经常闭开关的工频电流以及用于控制常闭开关通/断，当控制器检测到流经常闭开关的工频电流大于设定值时，则控制常闭开关断开。

在遇到雷击过电压时，导电引流棒与导电引流环之间的放电间隙被击穿，形成电流通道，将雷电流通过氧化锌避雷器、常闭开关和导电安装支架释放至大地；接着在雷电流释放至大地后，若有接续的工频电流通过雷电流形成的间隙通道导向导电引流环，则该工频电流将被氧化锌避雷器吸收，从而起到保护线路的作用，避免线路因雷击造成断线或跳闸事故，提高线路运行的可靠性。另一方面，在一些特殊情况下，例如潮湿天气和雨雪天气，若有工频电流通过放电间隙导向导电引流环，则该工频电流将被氧化锌避雷器吸收，以避免发生单相接地故障的问题。更重要的是，若氧化锌避雷器失效，在遇到有工频电流通过放电间隙导向导电引流环，并通过氧化锌避雷器流经常闭开关时，若流经常闭开关的工频电流大于设定值时，则控制常闭开关断开，从而进一步的保证不会发生单相接地的故障。

具体的，如图1 、图2所示，导电顶座的顶部安装有刺穿线夹2.5，刺穿线夹用于穿透绝缘导线的绝缘层形成电气连接。导电安装支架安装在杆塔的顶部。

进一步的，如图2所示，防单相接地元件6还包括绝缘外壳6.3，绝缘外壳内具有密闭内腔，常闭开关和控制器设置在绝缘外壳的密闭内腔内。如此，可以避免潮湿天气和雨雪天气下，雨水和湿气进入绝缘外壳的密闭内腔内，当控制常闭开关断开后，可以保证电路断开，以确保不会发生单相接地的故障。

绝缘外壳安装在氧化锌避雷器的下端或绝缘支架上。

进一步的，如图2所示，常闭开关包括定触头6.21、与定触头电连接的动触头6.22及用于带动动触头与定触头分离的驱动执行装置6.23。本实施例中，常闭开关包括绝缘支座，定触头固定在绝缘支座上，动触头转动安装在绝缘支座上并与定触头电连接，驱动执行装置为电磁铁；当控制器检测到流经常闭开关的工频电流大于设定值时，则控制器控制电磁铁通电，电磁铁的活动铁芯移动，顶开动触头，以使动触头与定触头分离。

本发明的一个实施例中，氧化锌避雷器的下端与定触头电连接，动触头通过连接导线7与导电安装支架连接，具体的，绝缘外壳的外表面上设有两片导电片6.4，两片导电片位于绝缘外壳的相对两侧，其中一导电片与定触头电连接，另一导电片与动触头电连接；氧化锌避雷器的下端与其中一导电片电连接，另一导电片通过连接导线与导电安装支架连接。

进一步的，防单相接地元件还包括故障指示灯，当控制器检测到流经常闭开关的工频电流大于设定值时，故障指示灯点亮。由于架空线路用防单相接地式防雷穿刺绝缘子一般安装在杆塔的顶部，距地面较远，一旦发生故障，肉眼很难看清，查找故障点比较困难；因此，本方案设置在故障指示灯，在控制器检测到流经常闭开关的工频电流大于设定值时，故障指示灯点亮，以方便巡线工人及时发现和处理故障点。

进一步的，导电引流环通过螺栓安装在氧化锌避雷器的第一端。绝缘支架通过螺栓安装在导电安装支架上。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。