專利名稱：一種直流輸電線路保護(hù)用避雷器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及超高壓直流避雷器領(lǐng)域，特別涉及ー種直流輸電線路保護(hù)用金屬氧化物避雷器。
背景技術(shù)：
據(jù)±500kV直流線路運(yùn)行狀況統(tǒng)計(jì)，在山區(qū)、落雷密集區(qū)域及土壤電阻率較高的地區(qū)，線路雷擊故障頻繁發(fā)生，線路運(yùn)行狀況亟待改善。由于直流輸電線路運(yùn)行エ況不同于交流輸電線路，線路型避雷器在直流電壓作用 下，老化程度和表面積污狀況比在交流電壓作用下要嚴(yán)重的多，在直流輸電線路上采用傳統(tǒng)交流線路避雷器已無法滿足避雷器的運(yùn)行安全性和對雷電過電壓防護(hù)的要求。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供ー種直流輸電線路保護(hù)用避雷器，解決避雷器在直流場下的老化問題，避免絕緣子串遭受雷擊過電壓損壞，提高電網(wǎng)運(yùn)行安全性。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)ー種直流輸電線路保護(hù)用避雷器，其特征在于，由三節(jié)避雷器本體元件和外串空氣間隙電極組成。如上所述的直流輸電線路保護(hù)用避雷器，其特征在于所述避雷器本體元件包括直流電阻片組、環(huán)氧玻璃布絕緣筒和液體硅橡膠復(fù)合外套。如上所述的直流輸電線路保護(hù)用避雷器，其特征在于所述外串空氣間隙電極組包括間距1650± 150mm的上、下電極，采用橢環(huán)狀金屬管件結(jié)構(gòu)。如上所述的直流輸電線路保護(hù)用避雷器，其特征在于所述上電極采用聯(lián)接板固定在避雷器本體元件下端，所述下電極則通過安裝裝置固定在直流輸電分裂導(dǎo)線上。如上所述的直流輸電線路保護(hù)用避雷器，其特征在于所述直流電阻片組是由Φ 71mm直流氧化鋅非線性電阻片串聯(lián)而成的，該電阻片在90%荷電率下直流老化系數(shù)KCT< I. O。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是采用帶外串間隙結(jié)構(gòu)，隔離了直流工作電壓，使避雷器本體荷電率降低至10%左右，老化負(fù)荷大幅降低；采用直流氧化鋅非線性電阻片，進(jìn)ー步提高了避雷器的運(yùn)行安全性，延長使用壽命；采用帶外串間隙結(jié)構(gòu)，保證避雷器完全或部分躲避操作過電壓，提高避雷器雷擊過電壓下的動作可靠性；采用下電極安裝裝置，降低了下電極的擺動幅度，提高了避雷器放電穩(wěn)定性。本實(shí)用新型為懸掛式帶串聯(lián)間隙金屬氧化物避雷器，適用于直流輸電線路絕緣子串保護(hù)，以降低直流線路單、雙極閉鎖發(fā)生概率，提高電網(wǎng)運(yùn)行安全性。具有以下幾個特點(diǎn)I、因有外串空氣間隙絕緣，當(dāng)避雷器吸收較大過電壓能量而發(fā)生永久性短路故障時，不影響系統(tǒng)正常運(yùn)行，依然可以可靠送電；[0014]2、正常運(yùn)行時避雷器無電流通過，電阻片的老化負(fù)載??；即使雷擊引起外串間隙擊穿時，高性能直流氧化鋅非線性電阻片亦可保證避雷器本體荷電率90%時，直流老化系數(shù)小于I. 0，直流老化特性良好。3、在雷電沖擊過電壓下，避雷器可靠動作分流，且避雷器殘壓不會引起線路絕緣子串發(fā)生閃絡(luò)；在線路操作過電壓作用下，避雷器不動作，無操作沖擊電流通過。5、續(xù)流小，外串空氣間隙可以保證可靠熄弧。6、優(yōu)良的密封性能、防爆性能和耐污性能；
7、免維護(hù)、體積小、重量輕、易于安裝在直流輸電線路鐵塔上。

圖I為本實(shí)用新型的避雷器結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本體元件內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為下電極安裝裝置示意圖。圖中1、第I本體元件；2、第2本體元件；3、第3本體元件；4、上電極；5、下電極；
6、連接金具；7、法蘭；8、安裝裝置；9、直流電阻片、10、絕緣筒；11、復(fù)合外套。
具體實(shí)施方式
如圖I所示，該(±500Kv)直流輸電線路保護(hù)用避雷器由避雷器本體和外串空氣間隙電極組構(gòu)成。為方便運(yùn)輸、安裝，避免本體過長引起斷裂，將避雷器本體分為1、2、3三個單元，安裝時用法蘭7連接形成一體。每個本體單元結(jié)構(gòu)相同。避雷器由本體和外串空氣間隙組成，在直流輸電線路正常運(yùn)行情況下，由于外串空氣間隙的隔離作用，避雷器本體承受的荷電率只有10%左右，電阻片的直流老化負(fù)荷大幅降低，且同時采用直流氧化鋅電阻片，進(jìn)一步提高了避雷器的運(yùn)行安全性，延長使用壽命；避雷器本體在異常情況下出現(xiàn)故障時，外串空氣間隙能夠可靠隔離，保證線路正常運(yùn)行；在線路操作過電壓下，外串空氣間隙能夠保證避雷器不動作，而在雷電過電壓作用下，避雷器可靠動作，起到分流和限壓作用，避免直流輸電線路絕緣子串閃絡(luò)；在間隙放電且尚未熄弧時，系統(tǒng)持續(xù)運(yùn)行電壓完全作用于避雷器，通過選擇合適的直流參考電壓，使續(xù)流值只有毫安級別，易于熄?。槐芾灼鲝?fù)合外套采用大小傘群結(jié)構(gòu)，并按II或III級污穢等級設(shè)計(jì)爬電比距，提高其外部絕緣性能，滿足防污閃要求。如圖2所示，避雷器本體元件由直流電阻片組9、環(huán)氧玻璃布絕緣筒10和液體硅橡膠復(fù)合外套11等組件構(gòu)成。直流電阻片組是由Φ71πιπι直流氧化鋅非線性電阻片串聯(lián)而成的，該電阻片在90%荷電率下直流老化系數(shù)KCT < 1.0。因棒-棒間隙正負(fù)極性放電分散性小，本避雷器外串空氣間隙采用棒-棒間隙結(jié)構(gòu)形式，外串空氣間隙電極組包括間距1650 土 150mm的上電極4和下電極5。該避雷器具體安裝方式如下避雷器本體上端通過連接金具6懸掛于桿塔結(jié)構(gòu)支架上，外串間隙電極組上電極4通過聯(lián)接板9固定于避雷器本體下端，且長軸垂直于直流輸電分裂導(dǎo)線；外串間隙電極組下電極5通過安裝裝置8固定于直流輸電分裂導(dǎo)線上，且長軸平行于直流輸電導(dǎo)線，垂直于避雷器本體軸線。當(dāng)雷擊塔頂或雷擊導(dǎo)線時，由于避雷器的雷電沖擊放電電壓低于絕緣子串U5tlJS絡(luò)電壓，空氣間隙放電，避雷器通過雷電流并吸收過電壓能量，從而提高了直流輸電線路的耐雷水平，降低了雷擊故障發(fā)生率。在正常運(yùn)行電壓下，避雷器的外串空氣間隙隔離了直流工作電壓，避雷器本體荷電率較低，減輕了電阻片在長期直流電壓下的劣化程度，此外，該避雷器使用了高性能直流氧化鋅非線性電阻片，進(jìn)ー步提高了運(yùn)行可靠性和延長了使用壽命O該避雷器的內(nèi)部芯體采用高性能直流氧化鋅電阻片和防爆型環(huán)氧玻璃布絕緣筒組裝，外部絕緣則由液體硅橡膠通過整體一次注射成型エ藝制造而成，下電極采用安裝裝置來限制下電極在直流輸電導(dǎo)線上的擺動幅度，具有抗直流老化能力強(qiáng)、防爆性能優(yōu)良，耐紫外線輻射、憎水性強(qiáng)、放電性能穩(wěn)定等特點(diǎn)。本避雷器是將換流站用無間隙直流避雷器和 交流線路帶串聯(lián)間隙避雷器技術(shù)合ニ為一，既保證了避雷器完全或部分躲避操作過電壓及在雷擊過電壓下的動作可靠性，又保證了避雷器在直流電場下的長期運(yùn)行安全性，有效提高了 ±500kV直流輸電線路的耐雷水平。
權(quán)利要求1.一種直流輸電線路保護(hù)用避雷器，其特征在于，由三節(jié)避雷器本體元件和外串空氣間隙電極組成； 所述避雷器本體元件包括直流電阻片組、環(huán)氧玻璃布絕緣筒和液體硅橡膠復(fù)合外套； 所述外串空氣間隙電極組包括間距1650±150mm的上、下電極，采用橢環(huán)狀金屬管件結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的直流輸電線路保護(hù)用避雷器，其特征在于，所述上電極采用聯(lián)接板固定在避雷器本體元件下端，所述下電極則通過安裝裝置固定在直流輸電分裂導(dǎo)線上。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的直流輸電線路保護(hù)用避雷器，其特征在于，所述直流電阻片組是由Φ71 mm直流氧化鋅非線性電阻片串聯(lián)而成的，該電阻片在90%荷電率下直流老化 系數(shù) KCT < I. O。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種直流輸電線路用避雷器，其特征在于，由三節(jié)避雷器本體元件和外串空氣間隙組成。該避雷器本體采用高性能直流氧化鋅電阻片和防爆型環(huán)氧玻璃布絕緣筒組裝，外部絕緣則由液體硅橡膠通過整體一次注射成型工藝制造而成，外串空氣間隙的下電極采用安裝裝置來限制下電極在直流輸電導(dǎo)線上的擺動幅度，具有抗直流老化能力強(qiáng)、防爆性能優(yōu)良，耐紫外線輻射、憎水性強(qiáng)、放電性能穩(wěn)定等特點(diǎn)。
文檔編號H01C7/12GK202384124SQ20112044795
公開日2012年8月15日 申請日期2011年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月14日
發(fā)明者萬帥, 付念先, 杜忠東, 王保山, 譚進(jìn), 谷山強(qiáng), 陳坤, 陳家宏 申請人:國網(wǎng)電力科學(xué)研究院武漢南瑞有限責(zé)任公司