[发明专利]一种高压输电线路塔专用避雷针

说明书

技术领域

本发明涉及一种高压输电线路塔专用避雷针，属于雷电防护领域。

背景技术

在高压输电线路的长期运行过程中，雷害是造成高压输电线路跳闸的主要原因，而对于220kV及以上山区的输电线路，雷击跳闸大部分是由绕击引起的。近年来出现的先导型防绕击避雷针有效的提高了避雷针对输电导线屏蔽的保护范围，从而可有效的保护了高压输电线路免遭雷击。 目前，传统的避雷针是利用大气物理建立的雷电理论所发明的富兰克林避雷针，其原理是利用物体尖端电晕放电的现象，该类避雷针引雷的过程是：在大气发生雷击前，由于大气运动变化，形成了雷云层，雷云带有大量的电荷，由于静电感应的作用，雷云下方的地面和地面上的物体就会带上与雷云层相反的电荷，这样雷云和地面就好比一个大的充电电容器，充电水平达到一定水平后，电荷异性相吸，地面上的突出物就会比较明显的放电，这种放电与雷云发展下来的向下的电荷云粒交汇，为雷云和地面相反的电荷形成了一条大量放电的通道，引发雷击发生。

现有的普遍采用的避雷针有两种，一种是避雷针顶端为针尖形式的避雷针，另一种为避雷针顶端为“半球形”大保护角避雷针。这两种形式的避雷针均使用常规的不锈钢、镀锌钢等钢铁为材料。上述针尖式避雷针存在着保护角度小，却往往无法有效的引雷，有时甚至将雷电引到其它地方，造成更大损失等缺点。 而“半球形”大保护角避雷针当存在雷云时由于避雷针顶端表而积大，根据尖端放电原理此避雷针存在着无法快速累积电荷引导雷云放电，由于表面光亮存在着光污染等问题。同时都存在着使用时间短等诸多问题。

发明内容

本发明主要解决的技术问题：针对传统的针尖式避雷针存在着保护角度小，往往无法有效的引雷，有时甚至将雷电引到其它地方，造成更大损失的缺点，提供了一种高压输电线路塔专用避雷针，当高压输电线路塔周围环境发生雷电时，储能元件转入释能工作状态，使主针针尖电场强度不被动态环限制，针尖电场迅速上升，使针尖附近空气迅速放电，形成放电脉冲并释放，与大气层负电荷保持平衡，从而降低绕击率，减小放电电流，有效降低了感应过电压，以达到避免雷击或减小雷击强度，保护高压输电线路安全的目的。本发明高压输电线路塔专用避雷针保护角度大，可以有效的引雷，不易将雷电引导其他地方，减小了损失，可广泛应用于高压输电线路塔中。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案：

一种高压输电线路塔专用避雷针，包括主针（1），动态环（2），绝缘水平拉杆（3），斜拉杆（4），储能元件（5），避雷针底座（6），动态环支撑结构（7），底座紧固螺栓（8），其特征在于：主针（1）处于动态环（2）圆心位置，并与三根呈放射状向上的斜拉杆（4）共同固定于底座（6）上，主针（1）、斜拉杆（4）分别与储能元件（5）相连，动态环（2）通过支撑结构（7）安装固定，通过斜拉杆最终固定于避雷针底座（6），并配合绝缘水平拉杆（3）避免动态环（2）在水平方向上的晃动，当高压输电线路塔周围环境发生雷电时，储能元件（5）转入释能工作状态，使主针（1）针尖电场强度不被动态环（2）限制，针尖电场迅速上升，使针尖附近空气迅速放电，形成放电脉冲并释放，与大气层负电荷保持平衡，从而降低绕击率，减小放电电流，有效降低了感应过电压，以达到避免雷击或减小雷击强度，保护高压输电线路安全的目的。

所述的主针（1）、斜拉杆（4）及动态环（2）所用材料为304不锈钢材料。

所述的储能元件（5）为常规电容储能元件。

本发明的应用：将本发明高压输电线路塔专用避雷针安装于高压输电线路塔顶部，每个高压输电线路塔上安装两个，再通过接地线将避雷针与接地体相连，即可完成避雷针安装，当高压输电线路塔周围环境发生雷电时，储能元件转入释能工作状态，使主针针尖电场强度不被动态环限制，针尖电场迅速上升，使针尖附近空气迅速放电，形成放电脉冲并释放，与大气层负电荷保持平衡，从而降低绕击率，减小放电电流，有效降低了感应过电压，以达到避免雷击或减小雷击强度，保护高压输电线路安全的目的，当被保护对象遭受绕击概率允许达到0.1％(目前规程规定的允许值)时，本发明的避雷针保护角达到67.6°～68.8°，且避雷针的放电时间比普通的避雷针提前7～8μs。

本发明的有益效果是：

（1）本发明高压输电线路塔专用避雷针增大了保护角，有效引雷，达到避免雷击或减小雷击强度，保护高压输电线路安全的目的；

（2）本发明高压输电线路塔专用避雷针放电时间比普通的避雷针提前7～8μs，使用时间长。

附图说明