專利名稱：10kＶ帶引弧電極多級串聯(lián)間隙雷擊閃絡(luò)保護(hù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及防雷保護(hù)設(shè)備，具體地指一種IOk V帶引弧電極多級串聯(lián)間隙雷擊閃絡(luò)保護(hù)器。
背景技術(shù)：
IOkV架空配電線路的雷電過電壓幅值高，放電時(shí)間短，而IOkV配電線路的絕緣水平低，雷電過電壓能夠使絕緣子發(fā)生閃絡(luò)，在雷擊閃絡(luò)通道上形成工頻續(xù)流燒斷導(dǎo)線。架空配電線路采用絕緣導(dǎo)線，解決了裸導(dǎo)線所不能解決的走廊和安全、題，與電纜相比，投資省、建設(shè)快，優(yōu)點(diǎn)十分明顯。但是雷擊斷線、題更加突出，全國已出現(xiàn)多次絕緣導(dǎo)線雷擊斷線事故。根據(jù)現(xiàn)場運(yùn)行情況，IOkV裸導(dǎo)線也容易出現(xiàn)了雷擊斷線事故或者雷擊跳閘率比較高，甚至35kV裸導(dǎo)線也發(fā)生過雷擊斷線事故。造成斷線的主要原因是在雷擊閃絡(luò)通道上建弧形成工頻續(xù)流，弧根的溫度很高，能夠在短時(shí)間內(nèi)將導(dǎo)線燒斷，即使是裸導(dǎo)線，如果通過的電流很大，也能夠?qū)?dǎo)線燒斷。目前采用的復(fù)合絕緣橫擔(dān)、穿刺性防弧金具、防雷支柱絕緣子和氧化鋅避雷器等， 但是根據(jù)現(xiàn)場實(shí)踐的反饋，存在著各種各樣的、題，難以形成有效的措施。例如，復(fù)合絕緣橫擔(dān)的制作和安裝成本較大，現(xiàn)場安裝復(fù)雜；穿刺性防弧金具會影響供電可靠性和電能質(zhì)量，雷擊跳閘率比較高，穿刺絕緣層后可能引起絕緣導(dǎo)線線芯進(jìn)水，導(dǎo)致導(dǎo)線弧垂處電化學(xué)腐蝕斷線；防雷支柱絕緣子的絕緣子的機(jī)械強(qiáng)度較低，比針式絕緣子低許多，應(yīng)力集；氧化鋅避雷器的保護(hù)范圍較小，全線路裝設(shè)，可能引起絕緣導(dǎo)線線芯進(jìn)水，導(dǎo)致弧垂處電化學(xué)腐蝕斷線，長期承受工頻電壓，可能引起氧化鋅閥片老化，必須進(jìn)行運(yùn)行維護(hù)。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就在于克服現(xiàn)有防雷措施存在的缺點(diǎn)和不足，提供一種IOkV 帶引弧電極多級串聯(lián)間隙雷擊閃絡(luò)保護(hù)器，能夠在有效防止雷擊斷線事故的同時(shí)，降低線路的雷擊跳閘率，提高供電的可靠性。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供的IOkV帶引弧電極多級串聯(lián)間隙雷擊閃絡(luò)保護(hù)器，包括引弧電極、氧化鋅避雷器、支撐橫擔(dān)和支撐調(diào)節(jié)板，所述引弧電極固定于氧化鋅避雷器的高壓端，在高壓導(dǎo)線與氧化鋅避雷器之間形成提供雷擊閃絡(luò)通道的第一級放電間隙；所述氧化鋅避雷器的高壓端接引弧電極，低壓端固定于所述支撐調(diào)節(jié)板的一端， 所述氧化鋅避雷器上設(shè)置有防止雷電過電壓和截?cái)喙ゎl續(xù)流的第二級放電間隙；所述支撐橫擔(dān)的一端固定在絕緣子鋼腳上，另一端與支撐調(diào)節(jié)板一端連接，用于支撐氧化鋅避雷器；所述支撐調(diào)節(jié)板一端固定在氧化鋅避雷器的低壓端，另一端與支撐橫擔(dān)連接，用于調(diào)節(jié)引弧電極與高壓導(dǎo)線的安裝距離。優(yōu)選地，所述引弧電極由鋁合金材料制成，引弧電極的截面呈弧面，上表面為使導(dǎo)線與氧化鋅避雷器之間形成第一級放電間隙的引弧面；引弧電極下部為圓柱體形，圓柱體中心的上部分設(shè)置有與氧化鋅避雷器的高壓端螺桿連接的固定螺孔，圓柱體中心的下部分為罩住氧化鋅避雷器高壓端的固定螺母的螺母孔。這樣，電極設(shè)計(jì)為圓弧狀，即使在導(dǎo)線擺動的情況下也能夠使導(dǎo)線與引弧電極之間的間隙不會發(fā)生太大的變壓，保證放電的穩(wěn)定性。優(yōu)選地，所述第一級放電間隙為18 20mm的空氣間隙。這樣，雷擊閃絡(luò)保護(hù)器通過引弧電極在導(dǎo)線之間形成一個(gè)空氣間隙作為第一級放電間隙。進(jìn)一步地，所述氧化鋅避雷器的中心為氧化鋅閥片，所述氧化鋅閥片上連接有兩個(gè)放電球，兩個(gè)放電球之間形成8 12mm的第二級放電間隙。這樣，雷擊閃絡(luò)保護(hù)器通過在氧化鋅避雷器中間制作兩個(gè)放電球，兩個(gè)放電球的間隙作為第二級放電間隙。進(jìn)一步地，所述氧化鋅避雷器采用符合DL/T815-2002《交流輸電線路用復(fù)合外套金屬氧化物避雷器》及GB11032-2000《交流無間隙金屬氧化物避雷器》兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定的用于防止雷電過電壓和截?cái)喙ゎl續(xù)流的帶外串聯(lián)間隙的氧化鋅避雷器。優(yōu)選地，所述支撐橫擔(dān)的一端設(shè)置有一個(gè)固定在絕緣子鋼腳的U形鋼腳螺孔，另一端側(cè)面中間有一個(gè)調(diào)節(jié)支撐調(diào)節(jié)板的高度的調(diào)節(jié)槽形孔。優(yōu)選地，所述支撐調(diào)節(jié)板一端側(cè)面上設(shè)置有兩個(gè)與支撐橫擔(dān)的調(diào)節(jié)槽形孔連接的固定孔，用于調(diào)節(jié)引弧電極與高壓導(dǎo)線的安裝距離；所述支撐調(diào)節(jié)板的另一端設(shè)置有一個(gè)與氧化鋅避雷器的低壓端螺桿固定的低壓端固定螺孔。這樣，氧化鋅避雷器的低壓端通過支撐調(diào)節(jié)板自然接地，不需要增加額外的接地電阻，減少施工強(qiáng)度同時(shí)能夠有效的解決導(dǎo)線雷擊斷線—題。優(yōu)選地，所述支撐橫擔(dān)和支撐調(diào)節(jié)板由厚3mm的鋼板制成，表面采用熱鍍鋅處理。本實(shí)用新型中氧化鋅避雷器的串聯(lián)間隙與氧化鋅避雷器和導(dǎo)線之間的空氣間隙， 使雷擊閃絡(luò)保護(hù)器平時(shí)不會受到工頻電壓、操作過電壓等的影響，從而延長了雷擊閃絡(luò)保護(hù)器的使用壽命。在雷電過電壓作用下，兩個(gè)串聯(lián)間隙能夠保證雷擊閃絡(luò)保護(hù)器有效動作， 限制雷電過電壓的幅值并截?cái)喙ゎl續(xù)流，防止發(fā)生絕緣子閃絡(luò)事故。而且，由于氧化鋅避雷器有一個(gè)外串聯(lián)間隙，能夠有效的吸收一部分雷電流，除了保證雷擊閃絡(luò)保護(hù)器有效動作外，使雷擊閃絡(luò)保護(hù)器的熄弧能力更強(qiáng)。通過支撐橫擔(dān)和支撐調(diào)節(jié)板的連接將雷擊閃絡(luò)保護(hù)器并聯(lián)安裝在絕緣子側(cè)，合理設(shè)計(jì)支撐橫擔(dān)使氧化鋅避雷器與導(dǎo)線形成適當(dāng)?shù)拇?lián)間隙，能夠通過串聯(lián)間隙形成有效放電通道，保證雷擊閃絡(luò)保護(hù)器能夠躲過操作過電壓又能夠在雷電過電壓下有效動作。因此，當(dāng)IOkV架空配電線路受到雷擊時(shí)，雷擊閃絡(luò)保護(hù)器能夠擊穿引弧電極提供的放電間隙和氧化鋅避雷器中的放電間隙，使雷擊閃絡(luò)保護(hù)器動作，將雷電過電壓限制在絕緣子的閃絡(luò)電壓之下，然后通過雷擊閃絡(luò)保護(hù)器將工頻續(xù)流截?cái)?，能夠防止由雷擊閃絡(luò)而引起的導(dǎo)線斷線事故。本實(shí)用新型的有益效果在于1、采用獨(dú)特的多級串聯(lián)純空氣間隙結(jié)構(gòu)，保證雷擊閃絡(luò)保護(hù)器能夠有效動作，熄弧能力強(qiáng)，放電殘壓遠(yuǎn)小于絕緣子的閃絡(luò)電壓；2、氧化鋅避雷器在沒有雷電流的情況下是不承受系統(tǒng)電壓的，這樣就使氧化鋅閥片在沒有雷電流的情況下沒有電流流過，從而延長了氧化鋅閥片的工作時(shí)間，延長雷擊閃絡(luò)保護(hù)器使用壽命，減少了日常的運(yùn)行維護(hù)，節(jié)約了大量的人力和財(cái)力；3、因?yàn)閮蓚€(gè)間隙的存在，使絕緣導(dǎo)線線芯不會進(jìn)水，保證高壓絕緣導(dǎo)線不受損傷；4、設(shè)計(jì)簡潔，施工安裝方便；5、引弧電極能夠提供多次工頻電弧的燒蝕，性能可靠；6、適用于IOkV架空配電線路，包括絕緣線路和裸導(dǎo)線線路防止絕緣導(dǎo)線雷擊斷線事故。
圖1為本實(shí)用新型雷擊閃絡(luò)保護(hù)器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1中引弧電極的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為圖1中氧化鋅避雷器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為圖1中支撐橫擔(dān)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為圖1中支撐調(diào)節(jié)板的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-引弧電極，1. 1-引引弧面，1. 2-固定螺孔，1. 3-螺母孔，2_氧化鋅避雷器，2. 1-高壓端螺桿，2. 2-固定螺母，2. 3-壓緊螺母，2. 4-復(fù)合外套，2. 5-氧化鋅閥片， 2. 6-低壓端螺桿，2. 7-放電球，3-支撐橫擔(dān)，3. 1-鋼腳螺孔，3. 2-調(diào)節(jié)槽形孔，4-支撐調(diào)節(jié)板，4. 1-低壓端固定螺孔，4. 2-固定孔。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以下實(shí)施例是對本實(shí)用新型的解釋而本實(shí)用新型并不局限于以下實(shí)施例。本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的IOk V帶引弧電極多級串聯(lián)間隙雷擊閃絡(luò)保護(hù)器，包括引弧電極1、氧化鋅避雷器2、支撐橫擔(dān)3和支撐調(diào)節(jié)板4。引弧電極1固定于氧化鋅避雷器2的高壓端，在高壓導(dǎo)線與氧化鋅避雷器2之間形成提供雷擊閃絡(luò)通道的第一級放電間隙。第一級放電間隙為18 20mm的空氣間隙。引弧電極1由鋁合金材料制成，引弧電極1的截面呈弧面，上表面為使導(dǎo)線與氧化鋅避雷器2之間形成第一級放電間隙的引弧面1. 1。引弧電極1下部為圓柱體形，圓柱體中心的上部分設(shè)置有與氧化鋅避雷器2的高壓端螺桿2. 1 連接的固定螺孔1.2，圓柱體中心的下部分為罩住氧化鋅避雷器2高壓端的固定螺母2. 2的螺母孔1. 3。引弧電極1的固定螺孔1. 2能使引弧電極1固定在氧化鋅避雷器2的高壓端螺桿2. 1上，擰緊后螺母孔1. 3能夠?qū)⒐潭菽?. 2罩住，同時(shí)將引弧電極1安裝牢固。安裝在線路上時(shí)，將導(dǎo)線置于引弧電極的1的引弧面1. 1之上，形成導(dǎo)線與氧化鋅避雷器2之間的放電間隙。氧化鋅避雷器2的高壓端接引弧電極1，低壓端固定于支撐調(diào)節(jié)板4的一端，氧化鋅避雷器2上設(shè)置有防止雷電過電壓和截?cái)喙ゎl續(xù)流的第二級放電間隙。氧化鋅避雷器2 的中心為氧化鋅閥片2. 5，氧化鋅閥片2. 5上連接有兩個(gè)放電球2. 7，兩個(gè)放電球2. 7之間形成8 12mm的第二級放電間隙，能夠限制雷電過電壓和截?cái)喙ゎl續(xù)流。復(fù)合外套2. 4套在氧化鋅閥片2. 5，并提供氧化鋅避雷器2的外絕緣，保證足夠的絕緣強(qiáng)度，氧化鋅避雷器2 的低壓端螺桿2. 6安裝在支撐調(diào)節(jié)板4的低壓端固定螺孔4. 1，擰緊壓緊螺母2. 3，如此將氧化鋅避雷器2并聯(lián)在絕緣側(cè)，起到防止雷擊斷線的作用。氧化鋅避雷器2采用符合DL/ T815-2002《交流輸電線路用復(fù)合外套金屬氧化物避雷器》及GB 11032-2000《交流無間隙金屬氧化物避雷器》兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定的用于防止雷電過電壓和截?cái)喙ゎl續(xù)流的帶外串聯(lián)間隙的氧化鋅避雷器。支撐橫擔(dān)3的一端固定在絕緣子鋼腳上，另一端與支撐調(diào)節(jié)板4 一端連接，用于支撐氧化鋅避雷器2。支撐橫擔(dān)3的一端設(shè)置有一個(gè)固定在絕緣子鋼腳的U形鋼腳螺孔3. 1， 另一端側(cè)面中間有一個(gè)調(diào)節(jié)支撐調(diào)節(jié)板4的高度的調(diào)節(jié)槽形孔3. 2。支撐調(diào)節(jié)板4 一端固定在氧化鋅避雷器2的低壓端，另一端與支撐橫擔(dān)3連接，用于調(diào)節(jié)引弧電極1與高壓導(dǎo)線的安裝距離。支撐調(diào)節(jié)板4一端側(cè)面上設(shè)置有兩個(gè)與支撐橫擔(dān)3的調(diào)節(jié)槽形孔3. 2連接的固定孔4. 2，用于調(diào)節(jié)引弧電極1與高壓導(dǎo)線的安裝距離；支撐調(diào)節(jié)板4的另一端設(shè)置有一個(gè)與氧化鋅避雷器2的低壓端螺桿2. 6固定的低壓端固定螺孔 4. 1。支撐橫擔(dān)3和支撐調(diào)節(jié)板4由厚3mm的鋼板制成，表面采用熱鍍鋅處理。支撐橫擔(dān)3的調(diào)節(jié)槽形孔3. 2與支撐調(diào)節(jié)板4的兩個(gè)固定孔4. 2用螺桿固定，一是能夠調(diào)節(jié)引弧電極1與導(dǎo)線的距離，二是使氧化鋅避雷器2通過線路絕緣子的鋼腳自然接地，使雷電流形成一個(gè)放電通道。本實(shí)用新型的工作原理是引弧電極1的固定螺孔1. 2的尺寸與氧化鋅避雷器2的高壓端螺桿2. 1的尺寸配合，將引弧電極1固定在高壓端螺桿2. 1上，擰緊后能牢固將引弧電極1在固定在氧化鋅避雷器2上。引弧面1. 1使導(dǎo)線與氧化鋅避雷器2之間形成一個(gè)放電間隙，氧化鋅避雷器2 的低壓端螺桿2. 6固定在支撐調(diào)節(jié)板4的低壓端固定螺孔4. 1上，支撐調(diào)節(jié)板4的兩個(gè)固定孔4. 2用兩個(gè)螺桿固定在支撐橫擔(dān)的調(diào)節(jié)槽形孔3. 2上，支撐橫擔(dān)3的鋼腳螺孔3. 1固定在絕緣子的鋼腳處，將氧化鋅避雷器2并聯(lián)在絕緣子側(cè)。電網(wǎng)正常運(yùn)行時(shí)，由于引弧電極 1在導(dǎo)線與氧化鋅避雷器2之間形成第一級放電間隙，并且氧化鋅避雷器2本身設(shè)計(jì)有一個(gè)第二級放電間隙，與高壓端的空氣間隙形成兩個(gè)串聯(lián)的間隙，就能夠隔離工頻電壓，使氧化鋅避雷器2幾乎不承受電壓。同時(shí)設(shè)計(jì)合理的兩個(gè)串聯(lián)間隙，使氧化鋅避雷器2在操作過電壓可以不動作，延長氧化鋅避雷器2的使用壽命；在直擊雷或感應(yīng)雷產(chǎn)生的雷電過電壓作用下，兩個(gè)空氣間隙同時(shí)被擊穿，氧化鋅避雷器2呈現(xiàn)低阻抗，將雷電流泄放入地；雷電沖擊過后，工頻電壓加載氧化鋅避雷器2上，氧化鋅避雷器2的電阻瞬間變大，通過的電流即電弧電流被抑制在較低數(shù)值，空氣間隙弧壓降增大，空氣間隙的絕緣迅速恢復(fù)，電弧在極短時(shí)間內(nèi)自然熄滅，工頻續(xù)流被完全遮斷。
權(quán)利要求1.一種IOkV帶引弧電極多級串聯(lián)間隙雷擊閃絡(luò)保護(hù)器，包括引弧電極(1)、氧化鋅避雷器O)、支撐橫擔(dān)C3)和支撐調(diào)節(jié)板G)，其特征在于所述引弧電極(1)固定于氧化鋅避雷器O)的高壓端，在高壓導(dǎo)線與氧化鋅避雷器( 之間形成提供雷擊閃絡(luò)通道的第一級放電間隙；所述氧化鋅避雷器O)的高壓端接引弧電極(1)，低壓端固定于所述支撐調(diào)節(jié)板(4) 的一端，所述氧化鋅避雷器( 上設(shè)置有防止雷電過電壓和截?cái)喙ゎl續(xù)流的第二級放電間隙；所述支撐橫擔(dān)C3)的一端固定在絕緣子鋼腳上，另一端與支撐調(diào)節(jié)板(4) 一端連接，用于支撐氧化鋅避雷器O)；所述支撐調(diào)節(jié)板(4) 一端固定在氧化鋅避雷器O)的低壓端，另一端與支撐橫擔(dān)(3) 連接，用于調(diào)節(jié)引弧電極(1)與高壓導(dǎo)線的安裝距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IOkV帶引弧電極多級串聯(lián)間隙雷擊閃絡(luò)保護(hù)器，其特征在于所述引弧電極(1)由鋁合金材料制成，引弧電極(1)的截面呈弧面，上表面為使導(dǎo)線與氧化鋅避雷器(2)之間形成第一級放電間隙的引弧面(1. 1)；引弧電極(1)下部為圓柱體形，圓柱體中心的上部分設(shè)置有與氧化鋅避雷器O)的高壓端螺桿(2. 1)連接的固定螺孔 (1.2)，圓柱體中心的下部分為罩住氧化鋅避雷器O)高壓端的固定螺母(2.2)的螺母孔 (1. 3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的IOkV帶引弧電極多級串聯(lián)間隙雷擊閃絡(luò)保護(hù)器，其特征在于所述第一級放電間隙為18 20mm的空氣間隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IOkV帶引弧電極多級串聯(lián)間隙雷擊閃絡(luò)保護(hù)器，其特征在于所述氧化鋅避雷器O)的中心為氧化鋅閥片(2.幻，所述氧化鋅閥片(2. 5)上連接有兩個(gè)放電球(2. 7)，兩個(gè)放電球(2. 7)之間形成8 12mm的第二級放電間隙。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的IOkV帶引弧電極多級串聯(lián)間隙雷擊閃絡(luò)保護(hù)器，其特征在于所述氧化鋅避雷器( 采用符合DL/T815-2002《交流輸電線路用復(fù)合外套金屬氧化物避雷器》及GB11032-2000《交流無間隙金屬氧化物避雷器》兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定的用于防止雷電過電壓和截?cái)喙ゎl續(xù)流的帶外串聯(lián)間隙的氧化鋅避雷器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IOkV帶引弧電極多級串聯(lián)間隙雷擊閃絡(luò)保護(hù)器，其特征在于所述支撐橫擔(dān)(3)的一端設(shè)置有一個(gè)固定在絕緣子鋼腳的U形鋼腳螺孔(3. 1)，另一端側(cè)面中間有一個(gè)調(diào)節(jié)支撐調(diào)節(jié)板的高度的調(diào)節(jié)槽形孔(3.2)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IOkV帶引弧電極多級串聯(lián)間隙雷擊閃絡(luò)保護(hù)器，其特征在于所述支撐調(diào)節(jié)板(4) 一端側(cè)面上設(shè)置有兩個(gè)與支撐橫擔(dān)(3)的調(diào)節(jié)槽形孔(3. 2)連接的固定孔(4. 2)，用于調(diào)節(jié)引弧電極(1)與高壓導(dǎo)線的安裝距離；所述支撐調(diào)節(jié)板的另一端設(shè)置有一個(gè)與氧化鋅避雷器O)的低壓端螺桿0.6)固定的低壓端固定螺孔(4. 1)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的IOkV帶引弧電極多級串聯(lián)間隙雷擊閃絡(luò)保護(hù)器，其特征在于所述支撐橫擔(dān)C3)和支撐調(diào)節(jié)板由厚3mm的鋼板制成，表面采用熱鍍鋅處理。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種10kV帶引弧電極多級串聯(lián)間隙雷擊閃絡(luò)保護(hù)器，它包括引弧電極、氧化鋅避雷器、支撐橫擔(dān)和支撐調(diào)節(jié)板，引弧電極固定于氧化鋅避雷器的高壓端，在高壓導(dǎo)線與氧化鋅避雷器之間形成第一級放電間隙；氧化鋅避雷器的高壓端接引弧電極，低壓端固定于支撐調(diào)節(jié)板的一端，氧化鋅避雷器上設(shè)有第二級放電間隙；支撐橫擔(dān)的一端固定在絕緣子鋼腳上，另一端與支撐調(diào)節(jié)板一端連接；支撐調(diào)節(jié)板一端固定在氧化鋅避雷器的低壓端，另一端與支撐橫擔(dān)連接。本實(shí)用新型采用獨(dú)特的多級串聯(lián)純空氣間隙結(jié)構(gòu)，保證雷擊閃絡(luò)保護(hù)器能夠有效動作，熄弧能力強(qiáng)，放電殘壓遠(yuǎn)小于絕緣子的閃絡(luò)電壓；不承受系統(tǒng)電壓，可延長雷擊閃絡(luò)保護(hù)器使用壽命。
文檔編號H01C7/12GK202282207SQ201120267520
公開日2012年6月20日 申請日期2011年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月27日
發(fā)明者周文俊, 戴兵, 李德, 潘濤, 王亮, 竇佳, 邱凌, 邵華鋒 申請人:武漢水院電氣有限責(zé)任公司