專利名稱：有機復合外套無間隙金屬氧化物避雷器的制作方法
技術領域：
本實用新型有機復合外套無間隙金屬氧化物避雷器涉及到電力機車過電壓保護裝置，屬避雷器。
目前，我國電氣化鐵道牽引電力機車過電壓保護裝置有二種類型一種是機車主變壓器的網(wǎng)側置110mm棒—棒放電間隙；另一種是瓷外套無間隙氧化鋅避雷器。
瓷外套無間隙氧化鋅避雷器，選用氧化鋅電阻片作為閥片元件組裝成避雷器，這種避雷器一般安裝在地面靜態(tài)的大型電器設備上，如電站、變電所、發(fā)電機等，不適應在高速運行中的電力機車上安裝，其主要缺陷(1)重量重，不適應機車運行中的振動，高速以及加速度等動態(tài)條件下的環(huán)境，限制運行速度120km/h以內(nèi)，不能滿足準高速(180km/h)運行的要求；(2)外絕緣耐壓試驗限制在海拔2000m以下地區(qū)，對山區(qū)或高原地區(qū)不能適用；(3)該避雷器內(nèi)部空腔采用氣體絕緣(六氟化硫或氮氣)，由于電力機車運行中振動大，外部環(huán)境溫度，濕度，氣壓變化范圍大，引起氣體的呼吸作用，使空氣中的潮氣侵入避雷器內(nèi)部，嚴重影響氧化鋅電阻片的壽命，還會造成閥片的側閃，甚至發(fā)生爆破；(4)瓷外套不僅運輸和安裝中易損壞，在過電壓作用下，壓力釋放容易造成粉碎性爆炸，造成頂電和機破故障，嚴重影響人身和行車安全。
本實用新型的目的在于克服上述已有技術存在的不足和問題，設計一種新型電力機車用避雷器，達到重量輕，絕緣性能好，耐污穢性優(yōu)異，機械強度高，全密封，安全防爆等，能夠適應全國各地區(qū)準高速電力機車運行條件的避雷器。
本實用新型的目的可以通過以下方式實現(xiàn)。
保留原氧化鋅避雷器由絕緣外套、芯片及上下盤座三部分組成的基本結構，將絕緣外套設計成由絕緣材料外罩1與內(nèi)襯支撐筒2二者固接構成的整體有機復合外套，在該整體有機復合外套與芯體4之間無間隙，完全是全密封式固體絕緣導熱材料層3，上、下盤座5、6是動態(tài)密封緊固結構，避雷器外頂部與高壓端連接，底部接地。
本實用新型與已有的避雷器相比較具有明顯的優(yōu)異特性1.體積小，重量輕，不易破碎，總重量14.kg，全高度550mm，便于機車頂部安裝，有利于牽引高速化；2.絕緣性能好，外套爬電距離大于1000mm，適合海拔3500m以內(nèi)，全國鐵路各地區(qū)環(huán)境條件；3.機械強度強度高，抗振性能好，滿足最大風速，水平拉力及機車運行速度200km/h合成額定抗彎負荷；4.全密封固體絕緣結構，內(nèi)部無空腔，基本上消除了因氣體呼吸作用潮氣侵入的隱患，提高避雷器電性能穩(wěn)定性和使用壽命；5.有機復合外套安全防爆，從根本上消除爆炸的危險，保證人身和設備安全；6.硅橡膠傘套表面具有憎水性，因此大大提高其耐污穢性能。
以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明

圖1為本實用新型正視圖圖2為該避雷器的結構剖視圖在圖2中，1為硅橡膠傘裙形絕緣材料外罩，2為內(nèi)襯支撐筒，3為全密封固體絕緣導熱材料層，4為氧化鋅電阻片芯體，5、6為上、下盤座，7、8為金屬墊，9為防振彈簧，10為環(huán)形金屬墊。在本實施例中，絕緣材料外罩1采用硅橡膠傘裙形整體件，內(nèi)襯支撐筒2為環(huán)氧玻璃絲布筒式結構，它的外壁與硅橡膠傘裙形絕緣材料外罩1的內(nèi)壁粘接成一體，由此構成有機復合外套，它具有重量輕，絕緣性能好，機械強度強高，耐污穢性優(yōu)異，安全防爆等特征，便于機車頂部安裝，適合準高速電力機車200km/h運行速度，滿足全國鐵路各地區(qū)環(huán)境條件，從根本上消除瓷外套爆炸的危害，保證人身和設備安全，采用氧化鋅電阻片串聯(lián)組成避雷器芯體4，利用氧化鋅電阻片優(yōu)異的非線性伏安特性，無續(xù)流，通流容量大，殘壓低，電性能穩(wěn)定等特性，滿足絕緣配合，實現(xiàn)了過電壓保護，避雷器內(nèi)部，突破傳統(tǒng)避雷器充保護氣體的工藝，采用真空灌入絕緣導熱材料—樹脂膠，樹脂膠充分固化后，形成內(nèi)襯支撐筒2的內(nèi)壁與該固體絕緣導熱材料層3完全密貼無間隙，避雷器內(nèi)部成為全密封固體絕緣結構，克服了電力機車運行中，由于振動和大氣變化的影響，造成避雷器內(nèi)部氣體的呼吸作用將潮氣侵入危害氧化鋅電阻片的缺點，提高了避雷器電性能的穩(wěn)定性和使用壽命；上下盤座5、6內(nèi)部采用螺紋緊固，下盤座6與芯體4底部設金屬墊8，上盤座5與芯體4頂部設金屬墊7、防振彈簧9及環(huán)形金屬墊10，構成動態(tài)密封緊固結構，提高抗振能力，避雷器的整體達到全密封固體絕緣和動態(tài)緊固抗振的結構形式，充分保證了電力牽引的過電壓保護和電力機車的運行條件。
權利要求1.一種有機復合外套無間隙金屬氧化物避雷器，包括絕緣外套、芯體及上下盤座，其特征在于絕緣外套是由絕緣材料外罩(1)與內(nèi)襯支撐筒(2)二者固接構成的整體有機復合外套，在該整體有機復合外套與芯體(4)之間完全是全密封式固體絕緣導熱材料層(3)，上、下盤座(5、6)是動態(tài)密封緊固結構。
2.根據(jù)權利要求1所述的有機復合外套無間隙金屬氧化物避雷器，其特征在于絕緣材料外罩(1)是硅橡膠傘裙形整體件，內(nèi)襯支撐筒(2)為環(huán)氧玻璃絲布筒式結構，它的外壁與絕緣材料外罩(1)的內(nèi)壁固接，內(nèi)襯支撐筒(2)的內(nèi)壁與固體絕緣導熱材料層(3)密貼。
3.根據(jù)權利要求1所述的有機復合外套無間隙金屬氧化物避雷器，其特征在于上、下盤座(5、6)采用螺紋緊固，下盤座(6)與芯體(4)底部設金屬墊(8)，上盤座(5)與芯體(4)頂部設金屬墊(7)、防振彈簧(9)及環(huán)形金屬墊(10)，構成動態(tài)密封緊固結構。
專利摘要電力機車用有機復合外套無間隙金屬氧化物避雷器,由硅橡膠外罩與內(nèi)襯支撐筒固接構成的有機復合外套,氧化鋅電阻片芯體及動態(tài)緊固防振盤座組成,外套與芯體之間的空腔突破傳統(tǒng)避雷器充入保護氣體的舊工藝,采用真空灌注絕緣導熱材料,全密封固體絕緣結構,上下盤座為動態(tài)密封緊固結構,該新型避雷器重量輕,絕緣性能好,機械強度高,耐污穢,抗振能力強,安全防爆,適合機車頂部安裝。滿足電力牽引準高速要求及各種環(huán)境條件使用。
文檔編號H01C7/105GK2293888SQ9720174
公開日1998年10月7日 申請日期1997年3月14日 優(yōu)先權日1997年3月14日
發(fā)明者陳舒娟, 張永盛, 何計謀, 王大軍 申請人:鄭州鐵路局西安計量管理所, 西安鐵路分局西安機務段西安電瓷研究所