专利名称：避雷针雷击显示器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种避雷装置，尤其涉及一种避雷针雷击显示器；具体地说，涉及 一种高压线防绕击避雷针在遭到雷击时能自动显示出标示的装置。
背景技术：
近两年，高压线防绕击避雷针作为高压输电线路防雷的辅助措施之一，已逐步开 始应用于高压输电线路上，安装在高压线塔杆附近防止雷电绕击高压线上。由于这种辅助 措施近两年才用于生产实际，部分用户对高压线防绕击避雷针的作用认识不足，特别是对 其能够防止雷电绕击高压线的功能产生怀疑。经检索，尚未发现类似本实用新型的指示装置。
发明内容本实用新型的目的就在于提供一种避雷针雷击显示器。该显示器不仅可证明高压 线防绕击避雷针确实具有防止雷电绕击高压线的功能；而且，当其成功防止雷电绕击高压 线时能自动显示出来。本实用新型的目的是这样实现的本实用新型由四部分组成1、引雷导线引雷导线由一根铜丝组成；主要用来将雷电引到防绕击避雷针上。引雷导线一端外露于塑料壳体的外面，另一端与电容器一个接线柱连接，电容器 的另一个接线柱连接在避雷针管上。这样，从引雷导线到避雷针之间形成一个电流通道。2、触发机构触发机构由电容器、摇臂和限位弹簧组成；主要用来解决当雷电流经过电容器流 向避雷针管时，触发摇臂动作。电容器被固定在塑料壳体中，其右端面与摇臂左端面接触；限位弹簧限制摇臂自 由运动。3、显示介质由红色显示布条和钢珠组成；主要用来显示雷电流经过防绕击避雷针时，证明确 实起到了防雷作用。红色显示布条的上端固定在壳体内，钢珠缝合在红色绸布条下端，自由放置在摇 臂的开口处，摇臂运动时，其能从开口处落下，与红色显示布条一起延伸到壳体外，起到显 示作用。4、外壳由塑料壳体和塑料壳盖组成；塑料壳体将上述元器件封闭其中，用螺钉将该装置 安装在高压线防绕击避雷针管上；塑料壳盖套在塑料壳体上。具体地说，本实用新型包括避雷针管，设置有塑料壳体、电容器、摇臂、钢球、限位
3弹簧、引雷导线、红色显示布条、固定螺钉、螺母和塑料壳盖；塑料壳体的左端头通过固定螺钉和螺母套在避雷针管的右端头；在塑料壳体内， 从左至右，避雷针管、电容器、摇臂依次连接；摇臂的竖臂和限位弹簧连接，摇臂的横臂和钢 球连接，钢球和红色显示布条连接；引雷导线的左端头置于塑料壳体1的右端头内；引雷导线和电容器的一个接线柱电气连接，电容器的另一个接线柱和避雷针管电 气连接；塑料壳盖套在塑料壳体上。本实用新型的工作原理如下当引雷导线与雷电接触时，强大的雷电流被引入并流向电容器，经过电容器流向 避雷针，再经过避雷线引入大地。在强大的雷电流通过电容器瞬间，会使电容器发热、膨胀、 端头爆裂(俗称爆豆子)，从而推动摇臂运动，指示装置下端开口张大，钢珠带着红色显示 布下落，延伸到指示装置壳体的外面，完成显示动作。本实用新型的关键技术创新点如下1、本实用新型既能满足避雷要求，又能实现显示功能。为了便于生产、安装和降 低成本。在总体方案设计时，尽量利用常用元器件和常规的加工方法，且结构造型简洁、美 观、大方、实用，与避雷针融为一体。2、利用了电容器的破坏特性，作为触发机构的动力源。当强大的雷电流经过电容 器时，会使其发热、膨胀、端头爆裂(俗称爆豆子)，长度方向的外形尺寸增加3-5毫米，可推 动与其接触的触发机构的摇臂运动。3、触发机构一是在初始状态，能够保持显示介质在指示装置塑料壳体内；二是在 微小外力作用下，能触发摇臂运动，让显示介质顺利地从壳体内落下来，显露在外面。4、显示介质利用了钢珠的体积和自重以及红色绸布条的颜色和曲折特性。静态 时，其能保持壳体内，触动机构时，能自动落下，达到了显示目的。本实用新型具有下列优点和积极效果1、结构简单，方便生产；本实用新型利用了电子元件的破坏特性和机械传动的原理，解决了高压线防绕击 避雷针在遭到雷击时的自动显示问题。其结构简单、没有复杂的控制系统，非常方便生产。2、成本低廉，安装容易；本实用新型所用材料和元器件均为常用材料和常用电器元件，其加工方法也为传 统的加工方法，成本非常低廉，安装也非常容易，仅用一颗螺钉就可固定在避雷针的针尖 上。3、安全可靠，适用性广；由于本实用新型没有用到复杂的控制电路和元器件，虽然其显示是一次性的，但 完成显示动作后，不影响防绕击避雷针的避雷效果。因此，本产品极为安全可靠，适用于目前 市场上所有的高压线防绕击避雷针的雷击指示，仅需将与避雷针的配合尺寸加以改进即可。

图1是本实用新型的结构外形4[0038]图2是本实用新型的结构纵向剖面图(不含塑料壳盖)；图3. 1,3. 2分别是摇臂工作原理说明图；其中1-塑料壳体，1. 1-壳体螺孔，1. 2-壳体开口 ；2-电容器；3-摇臂；4-钢球；5-限位弹簧；6-引雷导线；7-红色显示布条；8-固定螺钉；9-螺母；10-塑料壳盖，10. 1-壳盖螺孔，10. 2-壳盖开口 ；11-避雷针管。
具体实施方式

以下结合附图和实施例详细说明一、总体如图1、2，本实用新型包括避雷针管11，设置有塑料壳体1、电容器2、摇臂3、钢球 4、限位弹簧5、引雷导线6、红色显示布条7、固定螺钉8、螺母9和塑料壳盖10 ；塑料壳体1的左端头通过固定螺钉8和螺母9套在避雷针管11的右端头；在塑料 壳体1内，从左至右，避雷针管11、电容器2、摇臂3依次连接；摇臂3的竖臂和限位弹簧5 连接，摇臂3的横臂和钢球4连接，钢球4和红色显示布条7连接；引雷导线6的左端头置于塑料壳体1的右端头内；引雷导线6和电容器2的一个接线柱电气连接，电容器2的另一个接线柱和避雷 针管11电气连接；塑料壳盖10套在塑料壳体1上。二、功能零部件1、塑料壳体1如图2，塑料壳体1由长圆筒和圆锥筒连接组成，在长圆筒上设置有壳体螺孔1. 1 和壳体开口 1.2;壳体螺孔1.1供穿过固定螺钉8用，壳体开口 1.2是钢球4和红色显示布 条7落下时的出口。2、电容器2如图2，电容器2是一种电解质电容器。不同电容器，在冲击电流作用下，对其造成影响的试验结果如下将25V/470y F的电容加上冲击电流，起始电流为lkA，若没有爆炸，等待电容冷却 到室温时，再继续升高冲击电流，直至爆炸。一共用了 5个25V/470yF的电容做了试验。爆炸前电容直径1cm，高度1. 26cm，爆炸后电容直径1. 03cm,高度1. 57cm。爆破时 冲击电流的大小为4. 08kA。爆炸现象是电容从顶部的十字槽处裂开，外壳膨胀。3、摇臂 3如图2，摇臂3是一种包括竖臂和横臂的呈L形状的支点设置在顶角处的杠杆结 构。4、限位弹簧5限位弹簧5是一种螺旋弹簧。限位弹簧5有关参数的选择及计算(塑料的比重取为1. 6)
5[0068]1)竖臂自重WlWl = 11. 8X5X3X 1. 6 = 283. 2 (mg)2)竖臂自重对支点作用的力矩Ml Ml = 283. 2X 1 = 2. 832E-6 (N. M)3)横臂自重W2W2 = 10X5X3X1. 6 = 240 (mg)4)横摇臂自重对支点作用的力矩M2M2 = 240X5 = 1. 2E-5 (N. M)5)钢球自重W3W3 = (4/3) X3. 14X2. 5X2. 5X2. 5X7. 8 = 510. 25 (mg)6)钢球自重对支点作用的力矩M3M3 = 510. 25 X (10+2. 5) = 6. 378125E-5 (N. M)7)三个力矩的合力矩为M4 = M2+M3-M1M4 = 1200+6378. 125-283. 2 = 7. 294925E-3 (N. M)8)限位弹簧保持摇臂平衡对支点作用的力矩M5 = -M4M5 = FXL 则 F = 7294. 925/(5+6. 55) = 631. 6 (mg)9)弹簧的力矩来自弹簧的弹力F = kx (设χ = 3)k = 631. 6/3 = 2. 105 (N/M)所选择的弹簧弹性系统k = 2. 105 (mg/mm)，簧丝直径d = 0. 5，弹簧直径D = 4謹，弹簧自由长度LO = 17謹。4、塑料壳盖10塑料壳盖10是一种和塑料壳体1适配的由长圆筒和圆锥筒连接组成，在长圆筒上 设置有壳盖螺孔10. 1和壳盖开口 10. 2 ；壳盖螺孔10. 1供穿过固定螺钉8用，壳盖开口 10. 2 是钢球4和红色显示布条7落下时的出口。5、其它功能零部件均为常用件。
权利要求一种避雷针雷击显示器，包括避雷针管(11)；其特征在于设置有塑料壳体(1)、电容器(2)、摇臂(3)、钢球(4)、限位弹簧(5)、引雷导线(6)、红色显示布条(7)、固定螺钉(8)、螺母(9)和塑料壳盖(10)；塑料壳体(1)的左端头通过固定螺钉(8)和螺母(9)套在避雷针管(11)的右端头；在塑料壳体(1)内，从左至右，避雷针管(11)、电容器(2)、摇臂(3)依次连接；摇臂(3)的竖臂和限位弹簧(5)连接，摇臂(3)的横臂和钢球(4)连接，钢球(4)和红色显示布条(7)连接；引雷导线(6)的左端头置于塑料壳体(1)的右端头内；引雷导线(6)和电容器(2)的一个接线柱电气连接，电容器(2)的另一个接线柱和避雷针管(11)电气连接；塑料壳盖(10)套在塑料壳体(1)上。
2.按权利要求1所述的避雷针雷击显示器，其特征在于塑料壳体(1)由长圆筒和圆锥筒连接组成，在长圆筒上设置有壳体螺孔(1. 1)和壳体 开口(1.2)。
3.按权利要求1所述的避雷针雷击显示器，其特征在于电容器⑵是一种电解质电容器。
4.按权利要求1所述的避雷针雷击显示器，其特征在于摇臂(3)是一种包括竖臂和横臂的呈L形状的支点设置在顶角处的杠杆结构。
5.按权利要求1所述的避雷针雷击显示器，其特征在于塑料壳盖(10)是一种和塑料壳体(1)适配的由长圆筒和圆锥筒连接组成，在长圆筒上 设置有壳盖螺孔(10. 1)和壳盖开口(10. 2)。
专利摘要本实用新型公开了一种避雷针雷击显示器，涉及一种避雷装置，尤其涉及一种高压线防绕击避雷针在遭到雷击时能自动显示出标示的装置。本实用新型由一个塑料壳体将引雷导线、电容器、摇臂、限位弹簧、红色显示布条和钢珠等元件封闭其中，再用螺钉将该装置安装在高压线防绕击避雷针管上即可。本实用新型利用了电子元件的特性和机械传动的原理，解决了高压线防绕击避雷针在遭到雷击时的自动显示问题；具有结构简单、生产方便、安装容易，适用于所有高压线防绕击避雷针遭到雷击时能自动显示的特点。
文档编号G01R19/165GK201707385SQ201020109918
公开日2011年1月12日 申请日期2010年2月2日 优先权日2010年2月2日
发明者冯霞, 周文俊, 李天昌, 李恩志 申请人:武汉新电电气技术有限责任公司