專利名稱:帶有散熱體的有間隙壓敏避雷器的制作方法
本發(fā)明涉及一種避雷裝置。
目前，國(guó)內(nèi)外廣泛應(yīng)用的主要有普通閥型避雷器(即碳化硅非線性電阻有間隙避雷器)和壓敏電阻無(wú)間隙避雷器。
普通閥型避雷器的主要元件是碳化硅非線性電阻閥片和火花間隙，由他們串接組成。當(dāng)過(guò)電壓使避雷器動(dòng)作時(shí)，經(jīng)閥片、火花間隙對(duì)地放電。由于它是與被保護(hù)設(shè)備并接的，過(guò)電壓過(guò)后，還有工頻續(xù)流存在，依碳化硅非線性電阻和火花間隙來(lái)熄滅。由于受閥片和間隙性能的限制，這種避雷器的殘壓較高，通流容量不大，熄滅續(xù)流能力差。
壓敏避雷器是一種國(guó)內(nèi)外近十多年才研制出的無(wú)間隙避雷器。主要元件是壓敏電阻閥片(目前最具代表的是氧化鋅壓敏電阻)，它的非線性系數(shù)高，通流容量大。由它組成的壓敏無(wú)間隙避雷器，工頻續(xù)流極小或基本無(wú)工頻續(xù)流，通流容量大是它的顯著特點(diǎn)，但有泄漏電流存在，殘壓不可能大幅度下降。工頻下的泄漏電流替在著使避雷器發(fā)熱、絕緣下降，而這又使泄漏電流的進(jìn)一步增加，形成惡性循環(huán)的因素。嚴(yán)重?fù)p害避雷器的性能，甚至引起爆炸。
本發(fā)明的任務(wù)旨在于提供一種保護(hù)性能好，工作可靠的避雷器。
本發(fā)明的任務(wù)是通過(guò)如下方式來(lái)完成的避雷器的主要組成元件是壓敏電阻閥片、火花間隙、金屬散熱體。金屬散熱體咐在閥片和間隙上。壓敏電阻閥片是和火花間隙相串聯(lián)的。
我們知道，為了降低殘壓和沖放電壓以提高避雷器的保護(hù)性能，在普通閥型避雷器里受碳化硅非線性電阻和火花間隙性能的限制;在壓敏無(wú)間隙避雷器里，也不能單純用減少壓敏電阻閥片數(shù)量的方法，因?yàn)檫@將導(dǎo)致泄漏電流增加和其它性能的變壞。采用壓敏電阻閥片和火花間隙相串聯(lián)的結(jié)構(gòu)卻能園滿地解決這一問(wèn)題。通過(guò)減少串聯(lián)的間隙數(shù)量，將沖擊放電電壓大幅度降低卻還有較高的工頻放電電壓;通過(guò)減少串聯(lián)的閥片數(shù)量，大幅度降低殘壓卻還能保持工頻續(xù)流極小或基本無(wú)工頻續(xù)流，而且還無(wú)泄漏電流存在。
為進(jìn)一步提高性能起見(jiàn)，在閥片和間隙上咐的金屬散熱體是與閥片和間隙制造成一體，也可以分開(kāi)單獨(dú)制造。當(dāng)單獨(dú)制造時(shí)，與閥片和間隙的電極相接的接觸面要光滑、緊密，便于電流的流通和熱量的迅速傳導(dǎo)。散熱體的材料必須是電和熱的良導(dǎo)體。
在元件的連接方式上，分別將閥片和間隙集中串聯(lián)成二組，這二組再串接，為一種方式;以一片閥片和一個(gè)間隙串聯(lián)成一單元結(jié)構(gòu)，然后單元結(jié)構(gòu)間再串接，為另一種方式，一個(gè)避雷器里，至少應(yīng)含有一組這樣的串聯(lián)結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明所說(shuō)的避雷器，對(duì)普通閥型避雷器和壓敏電阻無(wú)間隙避雷器來(lái)說(shuō)，兼有它們的優(yōu)點(diǎn)而又沒(méi)有它們的缺點(diǎn)，因而保護(hù)性能好，基本本無(wú)工頻續(xù)流，能應(yīng)用于交、直流輸變電設(shè)備，電機(jī)及其它用電器上作過(guò)電壓保護(hù)。
實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的一種最好方式是采用氧化鋅壓敏電阻閥片和黃銅材料的平板短間隙作為基本元件，金屬散熱體分開(kāi)單獨(dú)制造，選用鋁合金為材料。散熱體外形加工成園柱狀以與閥片外形一致。二端面和柱面應(yīng)平整光滑，橫截面直徑等于閥片直徑。避雷器在總體安裝時(shí)，按金屬散熱體-火花間隙-金屬散熱體的方式，將火花間隙集中串聯(lián)成一組，按金屬散熱體-氧化鋅壓敏電阻閥片-金屬散熱體的方式將氧化鋅壓敏電阻閥片集中串聯(lián)成另一組，再將這二組相串聯(lián)。
在基本無(wú)工頻續(xù)流的前提下，沖放電壓按間隙距離每毫米2500V預(yù)先近似確定，從而決定了火花間隙距離的總長(zhǎng)度，對(duì)于單個(gè)確定的短間隙便知道了串聯(lián)間隙的個(gè)數(shù)。殘壓的確定近似等于每個(gè)閥片殘壓之和，總體實(shí)際性能通過(guò)各種試驗(yàn)測(cè)定。
以額定電壓10KV的避雷器為例使用外形φ50×5的氧化鋅壓敏電阻閥片 共5片每個(gè)間隙為1.3毫米的黃銅平板短間隙 共6個(gè)φ50外形的鋁材料散熱體 共12個(gè)實(shí)測(cè)結(jié)果是沖擊放電電壓 23KV5KA殘壓 13.6KV10/20微秒波10KA殘壓 14.2KV沖擊放電實(shí)驗(yàn)沖擊200次，沖擊電流，殘壓波形不變。
權(quán)利要求
1.一種由碳化硅非線性電阻、火花間隙組成的普通閥型避雷裝置或壓敏電阻無(wú)間隙避雷裝置，其特征是含有壓敏電阻和火花間隙，在其上還咐有金屬散熱體。
2.由權(quán)項(xiàng)1所說(shuō)的避雷裝置，其特征是所說(shuō)的壓敏電阻與火花間隙是串聯(lián)連接。
3.由權(quán)項(xiàng)2所說(shuō)的避雷裝置，其特征是至少含有一組壓敏電阻、火花間隙相串聯(lián)的結(jié)構(gòu)。
4.由權(quán)項(xiàng)2、3所說(shuō)的避雷裝置，其特征是所說(shuō)的壓敏電阻是氧化鋅壓敏電阻。
5.由權(quán)項(xiàng)1所說(shuō)的避雷裝置，其特征是所說(shuō)的金屬散熱體是與氧化鋅壓敏電阻和火花間隙制造成一體。
6.由權(quán)項(xiàng)5所說(shuō)的避雷裝置，其特征是所說(shuō)的金屬散熱體還可以制造成單件，再分別與閥片和間隙相連。
7.由權(quán)項(xiàng)5、6所說(shuō)的避雷裝置，其特征是所說(shuō)的金屬散熱體的制造材料是熱和電的良導(dǎo)體。
8.由權(quán)項(xiàng)7所述的避雷裝置，其特征是所說(shuō)的金屬散熱體是用鋁材料制造。
專利摘要
本發(fā)明屬一種避雷裝置。旨在于改進(jìn)避雷器的結(jié)構(gòu)以提高其保護(hù)性能、熄弧能力和使用壽命。采用壓敏電阻，具體使用氧化鋅壓敏電阻閥片和火花間隙相串聯(lián)，在閥片和間隙上附有金屬散熱體。這樣，使避雷器通流容量大，無(wú)泄漏電流，基本無(wú)工頻續(xù)流，沖擊放電電壓和沖擊電流殘壓大幅度降低。能應(yīng)用于交、直流輸變電設(shè)備，電機(jī)及其它用電器上作過(guò)電壓保護(hù)。
文檔編號(hào)H01C7/12GK86100666SQ86100666
公開(kāi)日1987年8月5日 申請(qǐng)日期1986年1月21日
發(fā)明者李仕宏 申請(qǐng)人:湖北鄂州市精華電器廠導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan