[发明专利]一种用于架空线路的防雷装置

说明书

技术领域

本发明涉及高压电技术的防雷技术领域，具体涉及一种用于架空线路的防雷装置。

背景技术

传统的避雷针安装于建筑物或其它被保护物的最高点，在雷电发生时，这一最高点与雷云形成分布极不均匀的电场环境，致使雷云与避雷针之间的空气极易被击穿，雷电流极易通过避雷针向大地泄放雷电能量。而事实上，这种通过引雷于自身泄放雷电能量的避雷法更容易引起雷电的直击，尤其针对野外架设的架空线路，由于山地地势较高，地下岩层电阻大，接地设置耗费高昂却很难达到理想效果，极易造成对架空线路的反击，因此很难避免架空线路遭受雷击跳闸，数据显示，我国在66kV以上电压等级的架空线路的雷击跳闸率占各种故障跳闸率的40-70％，可见传统避雷针引雷于自身、接地泄放雷电能量的方式并不能为架空线路提供安全保障。

针对传统技术的避雷方式，目前有研究者提出防雷新思路，设计了放射状排布的防雷针，在雷电发生时，此种防雷针能够将大地感应出的与雷云异号的大量电荷引至其上方形成电荷层，使得防雷针与雷云间形成了相对均匀的电场，增大了雷云的放电电压，减少了雷击风险，即从根本上改变引雷于自身的避雷方式。例如中国专利文件CN2722479公开了一种架空线路防雷装置，由杆塔地线塔头防雷装置和导线横档防雷装置共同组成，将数根放射状排布的防雷针通过针套分别焊接于地线塔头和导线横档上的固定板上，为架空线路提供防雷保护。然而，该现有技术的地线塔头和导线横档上的放射状防雷针中均有两根反向安置且与导线平行的防雷针，这种将防雷针与导线平行设置的方式容易引起防雷针与导线间的相互屏蔽，使得该防雷针不能产生感应电荷，进而影响架空线路的防雷性能，并不能有效的降低雷击风险。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中防雷针与导线平行设置易引起相互屏蔽，不能有效降低雷击风险的缺陷，从而提供一种有效降低雷击风险、结构简单、成本低廉、无需接地、易于推广应用的防雷装置。

本发明采用的技术方案如下：

一种用于架空线路的防雷装置，其特征在于，呈树状，其包括：

主枝防雷针，适于竖直安装于架空线路铁塔的顶端；

沿主枝防雷针的针体自上而下间隔布置的至少两层分枝防雷针层，每一分枝防雷针层包括处于所述主枝防雷针的针体的同一水平位置的若干根分枝防雷针，若干根分枝防雷针绕所述主枝防雷针的针体呈环向布置，所述若干根分枝防雷针侧向上方延伸，从而与所述主枝防雷针的针体形成小于90度的夹角；每一层分枝防雷针层中的若干根分枝防雷针与所述主枝防雷针的针体所成的夹角相等，下层分枝防雷针层与所述主枝防雷针针体所形成的夹角大于上层分枝防雷针层与所述主枝防雷针针体所形成的夹角；所述分枝防雷针针体的直径由与所述主枝防雷针连接的根部向外逐渐减小。

所述每一分枝防雷针层中的若干根分枝防雷针呈均匀分布。

沿所述主枝防雷针的针体自上而下间隔布置两层分枝防雷针层。

所述上层分枝防雷针层与所述主枝防雷针针体形成的夹角范围为40-50度，所述下层分枝防雷针层与所述主枝防雷针针体形成的夹角范围为60-70度。

所述分枝防雷针的数量为6-32根。

所述分枝防雷针的总数为8根；所述上层分枝防雷针层和所述下层分枝防雷针层分别包含4根分枝防雷针。

所述主枝防雷针的针体直径不超过25mm。

所述分枝防雷针的针体直径范围为5-20mm。

所述主枝防雷针和所述分枝防雷针的针体长度范围为1-10m。

所述主枝防雷针和所述分枝防雷针的材料为导体材料或半导体材料。

本技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的防雷装置，包括竖直安装于架空线路铁塔顶端的主枝防雷针，以及沿主枝防雷针的针体自上而下间隔布置的至少两层分枝防雷针层，每一分枝防雷针层包括若干根分枝防雷针，每一根分枝防雷针与主枝防雷针针体形成小于90度的夹角以斜向上延伸，由于架空线路上的导线垂直于铁塔设置，进而防雷针与导线为非平行设置，这种非平行设置避免了防雷针与导线之间产生相互屏蔽、影响防雷针的防雷性能，从而更有效地为架空线路的安全运行提供有力保障；另外由于从根本上改变了引雷于自身的避雷方式，本防雷装置无需接地设置即可达到降低雷击概率70-80％，减少了野外山区架设输电线路时接地设置耗费的高昂费用。