專利名稱：電涌放電設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電涌放電設(shè)備，它包括一帶有一細(xì)長(zhǎng)絕緣殼的電涌放電器，在絕緣殼內(nèi)兩端電極之間布置有一些最好為園柱形的金屬氧化物變阻材料的放電元件，和與放電器串聯(lián)布置的斷電裝置，用于當(dāng)放電器有故障時(shí)自動(dòng)斷開放電器。
對(duì)于置于相和地之間的電涌放電器，放電器故障最可能導(dǎo)致永久接地故障。因此在可對(duì)系統(tǒng)重新供電之前必須將放電器斷開或?qū)⑵涓鼡Q。
對(duì)于電站的放電器，考慮到放電器故障的低風(fēng)險(xiǎn)，更換所需的相對(duì)短的停機(jī)是允許的。此外，在沒有對(duì)電站中的重要零件放電保護(hù)的情況下不能冒操作該系統(tǒng)的危險(xiǎn)。因此，電站中的三相電涌放電器必須用一新的放電器來(lái)代替。
該情況與放置在動(dòng)力線塔上的電涌放電器去防止由雷引起的反擊雷閃絡(luò)或防開關(guān)電涌的電涌避雷器是有點(diǎn)不同的。在找出和更換有故障的放電器之前，導(dǎo)致永久接地故障的這樣一種放電器的一個(gè)故障可能需要一段漫長(zhǎng)的停機(jī)時(shí)間。另一方面，通常允許的是僅僅將放電器斷開。所以，如果放電器設(shè)有一個(gè)斷電裝置，該裝置在放電器一旦出故障便自動(dòng)斷開放電器，動(dòng)力線便可繼續(xù)工作，并可在適當(dāng)時(shí)間將任何有故障的放電器找出，和進(jìn)行更換。
帶有斷電裝置的電涌放電器是以前就知道的，如何從專利說(shuō)明書US-A-2305436和EP-B-0013401得知。然而，這些先有技術(shù)的斷電裝置設(shè)計(jì)復(fù)雜，從而使制造困難，并增加了誤動(dòng)作的風(fēng)險(xiǎn)。
本發(fā)明的目的是提供一種電涌放電設(shè)備，該設(shè)備帶有設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、制造成本低、功能可靠的斷電裝置。這是通過(guò)使該斷電裝置包括一放電元件(1)，該放電元件(1)被安置在兩聯(lián)接件(8，9)之間的電絕緣殼體(4)內(nèi)，該放電元件與放電器中的放電元件屬相同種類，只是前者比后者具有較高的能量容量來(lái)達(dá)到的。按照本發(fā)明的斷電裝置包括一個(gè)具有比放電器內(nèi)的諸塊較大面積的一塊金屬氧化物塊，即，具有較高的相對(duì)能量容量。(relativeenergycapability)利用這種設(shè)計(jì)，如果與這裝置串聯(lián)的放電器已失效，則斷電裝置內(nèi)的該塊只能斷裂，從而避免了該裝置的不正確跳閘。
本發(fā)明將通過(guò)參考附圖
介紹一實(shí)施例來(lái)更詳細(xì)地加以說(shuō)明。該附圖是示出按照本發(fā)明設(shè)計(jì)的電涌放電器的斷電裝置的軸向截面圖。
圖中所示的斷電裝置打算用來(lái)例如與一如上述EP-B-0013401的電涌放電器串聯(lián)的。這種電涌放電器可以是具有細(xì)長(zhǎng)絕緣殼的普通設(shè)計(jì)方案，其中，一些最好是園柱形的氧化鋅塊被安置在兩端電極之間。
該斷電裝置的中心部分由園柱形氧化鋅塊1組成。這氧化鋅塊1具有比用于與斷電裝置串聯(lián)的電涌放電器內(nèi)的氧化鋅塊更大的直徑。氧化鋅塊1安排在兩金屬電極板2，3之間，并使之與塊的兩端面接觸，并由一旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的聚合物殼體4所包圍，在塊的下方該殼體變成具有比塊較小直徑的套狀部分5。這套狀部分5提供一腔室6。該斷電裝置分別配有上下聯(lián)接螺栓8和9，每個(gè)螺栓被分別固定到金屬聯(lián)接板10和11。上聯(lián)接板10壓向電極板2，使電極板2與氧化鋅塊1的上端面接觸。下聯(lián)接板11與金屬板12接觸，而金屬板12又與聚合物殼體4的套狀部分5的下端面接觸。金屬板12通過(guò)安排在室6內(nèi)的柔軟接觸板13，電氣聯(lián)接到與氧化鋅塊的下端面接觸的電極板3。接觸板13和電極板3之間的聯(lián)接由焊料14構(gòu)成。布置在室6內(nèi)的拉簧15的下端被固定到金屬板12，而該拉簧的上端被固定到被焊接到電極板3的接觸板13的那一端。
而且，室6內(nèi)安排有一壓縮彈簧16，該彈簧的下端頂在金屬板12上，而其上端頂在聚合物殼體4的環(huán)形肩部17上。
聚合物殼體4沿軸向平面20分成兩部分，安裝氧化鋅塊的孔呈楔形縮減以保證對(duì)塊的接觸壓力。
斷電裝置有一旋轉(zhuǎn)對(duì)稱外聚合物殼體18，該殼體例如可利用噴射造型或鑄造的方法將其直接貼合到聚合物殼體4上。外殼體的下部19，即包圍內(nèi)殼體的套形部分5的那部分，如該實(shí)例所示的，是用比外殼體其它部分的材料較薄的材料制造的。
如果與斷電裝置串聯(lián)的電涌放電器過(guò)載和失效，相當(dāng)大的電流會(huì)流過(guò)氧化鋅塊1，其溫度迅速增高。就此而論，如果塊被破壞，產(chǎn)生電弧使室6內(nèi)的壓力增高，引起外聚合物殼體18爆裂，從而使與板11聯(lián)接的螺栓9與斷電裝置的其它部分產(chǎn)生機(jī)械分離。拉簧16有助于迅速分裂開聚合物殼體18。防止了氧化鋅塊1通過(guò)內(nèi)殼體4的聯(lián)接(attachment)而脫落。
如果在塊沒有失效的情況下塊1的溫度變高，就表示放電器有問(wèn)題，焊料14將變松散(約在200℃)，拉簧15將接觸板13拉離電極板3，因此在室6內(nèi)獲得電弧，使聚合物殼體18爆裂。
如果沿塊1的表面產(chǎn)生閃絡(luò)故障被加熱的氣體就穿過(guò)聯(lián)接通道進(jìn)入室6，在那里壓力增大直至聚合物殼體18爆裂。
聚合物殼體18被設(shè)計(jì)成其徑向比軸向有大得多的機(jī)械強(qiáng)度，使得在室6內(nèi)壓力增高時(shí)，下部19首先爆裂。例如，這一目的可通過(guò)利用纖維增強(qiáng)殼，使殼體至少在其下部19基本上沿殼體的軸線完全用增強(qiáng)纖維包起來(lái)來(lái)達(dá)到。
本發(fā)明并不局限于所示的實(shí)施例，而是在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)還可能作出若干種改型。
權(quán)利要求
1.一種電涌放電設(shè)備，它包括一帶有細(xì)長(zhǎng)絕緣殼體的電涌放電器，絕緣殼體內(nèi)的兩端電極之間安排有一些最好為園柱形的金屬氧化物變阻材料的放電元件；以及與放電器串聯(lián)用于一旦放電器出故障時(shí)自動(dòng)斷開放電器的斷電裝置，其特征在于，該斷電裝置包括一放電元件(1)，該放電元件(1)被安置在兩聯(lián)接件(8，9)之間的電絕緣殼體(4)內(nèi)，該放電元件與放電器中的放電元件屬相同種類，只是前者比后者具有較高的能量容量。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，斷電裝置的放電元件(1)具有比放電器的放電元件較大的橫截面積。
3.如權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其特征在于，絕緣殼體(4)限定與內(nèi)腔(7)聯(lián)通的室(6)，內(nèi)腔(7)內(nèi)安排有放電元件(1)，使內(nèi)腔(7)電弧的形成引起室(6)內(nèi)壓力的增高。
4.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于，放電元件(1)經(jīng)焊料聯(lián)接件(14)串聯(lián)聯(lián)接到置于所述室(6)內(nèi)的柔性導(dǎo)體(13)，焊料聯(lián)接件(14)可以受放電元件的溫度影響。
5.如權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征在于，如果聯(lián)接件強(qiáng)度由于放電元件(1)的溫度增大而降低，柔性導(dǎo)體(13)在彈簧(15)的作用下，適于斷開焊料聯(lián)接(14)。
6.如上述任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，絕緣殼體(4)通過(guò)用于放電元件(1)的內(nèi)腔(7)沿軸向平面(20)分成兩部分，所述內(nèi)腔在部分線的兩側(cè)呈楔形的逐漸縮減以在放電元件(1)和與之接觸的電極板(2，3)的端面之間達(dá)到接觸壓力。
7.如上述任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，斷電裝置有一個(gè)由聚合物材料制成的外殼(18)，其徑向的機(jī)械強(qiáng)度遠(yuǎn)大于其軸向的機(jī)械強(qiáng)度，從而使外殼(18)在所述室(6)壓力增高時(shí)爆裂，以致斷電裝置的兩聯(lián)接件(8，9)被機(jī)械分離。
8.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，在所述室(6)內(nèi)安置有一壓縮彈簧(16)以利于在室(6)內(nèi)超壓時(shí)外殼(18)的爆裂。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電涌放電裝置，它包括帶有一些設(shè)置在兩端電極之間的氧化鋅塊和與放電器串聯(lián)配置的、用于在放電器故障時(shí)自動(dòng)斷開放電器的斷電裝置的電涌放電器。斷電裝置的中心部件是一具有比放電器的塊較高的相對(duì)能量容量的氧化鋅塊(1)。這樣，斷電裝置的氧化鋅塊只能在與此裝置串聯(lián)的放電器出故障時(shí)斷開，從而防止了該裝置的誤動(dòng)作。
文檔編號(hào)H01C7/12GK1077305SQ9310234
公開日1993年10月13日 申請(qǐng)日期1993年2月18日 優(yōu)先權(quán)日1992年2月21日
發(fā)明者L·施滕斯特龍, B·托斯 申請(qǐng)人:瑞典通用電器勃朗勃威力公司