電暈環(huán)避雷器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及安裝在電子設(shè)備上的保護(hù)附件，尤其是安裝在絕緣體和絕緣串上的保護(hù)附件，其用于電弧和/或電暈放電保護(hù)，和/或用于拉平在絕緣體或絕緣串上的電壓分布。此外，本發(fā)明涉及用于電子設(shè)備的雷電過電壓保護(hù)的避雷器。這樣的設(shè)備可以提供對于高壓裝置、絕緣體和其它高壓輸電線以及電子設(shè)備的元件的保護(hù)。
【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)專利US 6455782，已知一種電暈環(huán)，其旨在拉平在絕緣串上的電壓分布，或者拉平沿著聚合物絕緣體的電場強(qiáng)度分布。這樣的電暈環(huán)也可以限制安裝了電暈環(huán)的絕緣體的絕緣桿中的電場強(qiáng)度。此外，電暈環(huán)可以保護(hù)電子裝置的元件免于電暈放電。
[0003]然而，應(yīng)當(dāng)注意，該電暈環(huán)不能保護(hù)其上安裝了該電暈環(huán)的電子設(shè)備免于由例如雷電放電導(dǎo)致的過電壓。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]因此，本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種可靠的、低制造成本的設(shè)備，其能夠改進(jìn)在安裝了該設(shè)備的電子裝置或輸電線的元件周圍的電場強(qiáng)度分布，該設(shè)備還能夠保護(hù)所述電子設(shè)備或輸電線的元件免于雷電過電壓事件。換言之，本發(fā)明的目標(biāo)包括提供將避雷器的屬性與電暈環(huán)的屬性結(jié)合的設(shè)備。
[0005]本發(fā)明的目標(biāo)通過下述電暈環(huán)來實(shí)現(xiàn)，該電暈環(huán)用于拉平電子設(shè)備或電力輸電線的元件附近的電場強(qiáng)度的電暈環(huán)，其配置為機(jī)械附接至電子設(shè)備或電力輸電線的所述元件或相鄰元件并且包括伸長導(dǎo)體，該伸長導(dǎo)體配置為提供與電子設(shè)備或電力輸電線的所述元件或相鄰元件的電接觸，并且至少部分地包裹電子設(shè)備或電力輸電線的所述元件。該電暈環(huán)的特點(diǎn)在于其包括絕緣層和至少第一主電極，該絕緣層至少部分地覆蓋所述伸長導(dǎo)體，該第一主電極設(shè)置在絕緣層上和/或設(shè)置為至少部分在絕緣層內(nèi)。伸長導(dǎo)體對電子設(shè)備或電力輸電線的元件的包裹在包裹的扇形區(qū)內(nèi)，在由絕緣層、電極和其它部件覆蓋的導(dǎo)體與電子設(shè)備或電力輸電線的元件之間設(shè)置有間隙。
[0006]該電暈環(huán)優(yōu)選地配置為在包括上至30、60、90、120、150、180、210、240、270、300、
330或360度的角度內(nèi)，通過絕緣性主體包裹電子設(shè)備或電力輸電線的元件。
[0007]在優(yōu)選實(shí)施方案中，沿著在第一主電極與伸長導(dǎo)體之間的絕緣層的表面的表面放電的放電電壓小于穿過在第一主電極與伸長導(dǎo)體之間的空氣間隙放電的放電電壓。
[0008]在一些實(shí)施方案中，該電暈環(huán)可以包括第二主電極，該第二主電極設(shè)置為提供與伸長導(dǎo)體的電接觸，其中，有益地，沿著在第一主電極與伸長導(dǎo)體或第二主電極之間的絕緣層的表面的表面放電的放電電壓小于在第一主電極與伸長導(dǎo)體之間的空氣放電的放電電壓。
[0009]在優(yōu)選實(shí)施方案中，該電暈環(huán)包括至少一個(gè)中間電極，該中間電極設(shè)置在絕緣層上，其中，沿著在中間電極與第一主電極之間的絕緣層的表面的放電間隙的長度小于沿著在第一主電極與伸長導(dǎo)體之間的絕緣層的表面的放電間隙的長度。在該情況下，有益地，沿著在第一主電極與中間電極之間的絕緣層的表面的表面放電的放電電壓小于在第一主電極與伸長導(dǎo)體之間的空氣放電的放電電壓。在中間電極與第一主電極之間可以設(shè)置放電室。如果在電暈環(huán)中設(shè)置了兩個(gè)或更多個(gè)中間電極，則也可以在中間電極之間設(shè)置放電室。在電暈環(huán)包括第二主電極，該第二主電極設(shè)置為提供與伸長導(dǎo)體的電接觸的情況下，放電室也可以設(shè)置在中間電極與第二主電極之間。
[0010]在其它實(shí)施方案中，至少一個(gè)中間電極可以設(shè)置為至少部分在絕緣層中，并且如果第一主電極也設(shè)置為至少部分在絕緣層中，則可以在中間電極與第一主電極之間設(shè)置暴露在絕緣層表面的放電室。如果電暈環(huán)包括第二主電極，第二主電極設(shè)置為至少部分在絕緣層中以確保與伸長導(dǎo)體的電接觸，則也可以在中間電極與第二主電極之間設(shè)置暴露在絕緣層表面的放電室。當(dāng)在電暈環(huán)中至少兩個(gè)中間電極設(shè)置為至少部分在絕緣層中時(shí)，也可以在相鄰的中間電極之間設(shè)置暴露在絕緣層表面的放電室。
[0011]在一些實(shí)施方案中，電暈環(huán)可以包括附接構(gòu)件，其用于將伸長導(dǎo)體附接至電子設(shè)備或電力輸電線的元件。有益地，所述附接構(gòu)件配置為在伸長導(dǎo)體與電子設(shè)備或電力輸電線的元件之間提供電接觸。
[0012]在優(yōu)選的實(shí)施方案中，該電暈環(huán)的抗彎剛度系數(shù)可以不小于lN/m、10N/m、25N/m、50N/m、75N/m、100N/m、200N/m、300N/m、400N/m、500N/m 或者 lOOON/m。
[0013]本發(fā)明的目標(biāo)也通過下述電力輸電線來實(shí)現(xiàn)，該電力輸電線包括:具有絕緣體的電線桿；至少一個(gè)火線，其通過緊固件與絕緣體聯(lián)接；以及至少一個(gè)電暈環(huán)，其用于拉平在電子設(shè)備或電力輸電線的元件附近的電場強(qiáng)度。由于該電暈環(huán)被制造為根據(jù)上述實(shí)施方案中的任一個(gè)的電暈環(huán)，本發(fā)明的目標(biāo)得以實(shí)現(xiàn)。
[0014]在優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述電暈環(huán)通過附接構(gòu)件安裝在絕緣體上，其中，沿著在第一主電極與伸長導(dǎo)體和/或附接構(gòu)件之間的絕緣層的表面的表面放電的放電電壓小于穿過在第一主電極與伸長導(dǎo)體和/或附接構(gòu)件和/或絕緣體之間的空氣間隙的放電的放電電壓。
[0015]所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)效果包括:由于改善了電子裝置和電力輸電線的元件周圍的電場結(jié)構(gòu)的電暈環(huán)還確保了這些元件免受雷電放電過電壓，所以降低了雷電放電保護(hù)的成本并且增加了其有效性。這使得能夠避免使用額外的雷電保護(hù)設(shè)備，并且以簡單的方式提供對于電子裝置和電力輸電線的元件、電絕緣體或絕緣串的雷電放電保護(hù)，因?yàn)楸景l(fā)明的電暈環(huán)避雷器可以安裝在幾乎任何設(shè)備上。一個(gè)額外的技術(shù)效果是，提供了易于安裝在電力輸電線或電子裝置中的用于雷電放電保護(hù)的設(shè)備。
[0016]本發(fā)明的進(jìn)一步的技術(shù)效果包括:由于在電暈環(huán)的金屬核心上存在絕緣層，所以電場強(qiáng)度減小，從而出現(xiàn)在電暈環(huán)表面上的電暈放電的電壓增加。此時(shí)，與輸電線的射頻干擾水平顯著下降。此外，由于絕緣層，能夠設(shè)置額外的電極，而額外電極的存在也降低電暈放電初始電壓，因?yàn)殡妶鰪?qiáng)度的分布在空間中變得延伸得更多(通過將電極設(shè)置在電暈環(huán)的外表面上、與受保護(hù)元件相距較遠(yuǎn)處，該效果得到增強(qiáng))。此外，由于電暈環(huán)與避雷器的組合，能夠減小由這些元件占據(jù)的空間，因?yàn)楝F(xiàn)在單個(gè)設(shè)備(而不是兩個(gè)設(shè)備)執(zhí)行電暈環(huán)和避雷器的功能。
【附圖說明】
[0017]本發(fā)明通過附圖示出，在附圖中:
[0018]圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的電暈環(huán)的第一實(shí)施方案。
[0019]圖2顯示了根據(jù)本發(fā)明的電暈環(huán)的第二實(shí)施方案。
[0020]圖3顯示了具有中間電極的電暈環(huán)的實(shí)施方案。
[0021]圖4顯示了具有中間電極和放電室的電暈環(huán)的實(shí)施方案。
[0022]圖5顯示了將根據(jù)本發(fā)明的電暈環(huán)安裝在聚合物絕緣體上的電力輸電線的實(shí)施方案。
[0023]圖6顯示了用于確定處于初始狀態(tài)的電暈環(huán)介電部件的抗彎剛度系數(shù)的裝置的實(shí)施方案。
[0024]圖7顯示了用于確定處于施加了彎曲力的狀態(tài)的電暈環(huán)介電部件的抗彎剛度系數(shù)的裝置的實(shí)施方案。
[0025]附圖中相似的元件由相似的附圖標(biāo)記表示，如果參考一個(gè)附圖描述了一個(gè)元件，則可以省略參照其它附圖對該元件的描述。
【具體實(shí)施方式】
[0026]圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的電暈環(huán)的第一實(shí)施方案。用于將電子設(shè)備或電力輸電線的元件周圍(即，該元件附近)的電場強(qiáng)度拉平的電暈環(huán)被制造為伸長導(dǎo)體1，而其上施加有絕緣層2。導(dǎo)體可以以不同的形式制造，例如，優(yōu)選具有圓形的橫截面的固體金屬桿(例如，鋼、鋁、銅或其它金屬或合金的金屬桿)，但是在一些實(shí)施方案中，該導(dǎo)體可以具有不同于圓形的橫截面，或者可以包括幾股電線。此外，依據(jù)應(yīng)用條件，可以使用帶狀或成形的部件?！吧扉L”指的是，所述導(dǎo)體的長度顯著地(4倍或更高的倍數(shù))大于其寬度和/或厚度。由于其伸長的形式，通?？梢远x縱向方向，該方向沿著導(dǎo)體伸展(具體而言，伸展至其端部)，即，沿著最長的測量伸展。
[0027]電暈環(huán)被配置為機(jī)械附接至電子設(shè)備或輸電線的所述元件或相鄰元件。該附接可以以各種方法提供，例如，如果絕緣層的機(jī)械屬性允許這