避雷器串聯(lián)間隙球形電極的保護(hù)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型避雷器串聯(lián)間隙球形電極的保護(hù)裝置，屬于防止電力輸電線路雷擊故障技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，架空輸電線路由于雷擊導(dǎo)致的各種線路故障在全國雷擊活動(dòng)頻繁的地區(qū)時(shí)有發(fā)生；與此同時(shí)，隨著我國配電網(wǎng)中架空線路數(shù)目增加越來越快，導(dǎo)線絕緣化的程度也越來越高，絕緣導(dǎo)線在雷擊作用下發(fā)生線路被燒蝕從而引起的斷線故障也發(fā)生得愈加頻繁。全國范圍內(nèi)，每年在輸電線路上發(fā)生的斷線故障次數(shù)高達(dá)上千次；對(duì)于35kV及以下的架空輸電線路，線路雷擊故障所占比例更高，雷擊導(dǎo)致的絕緣子損壞、導(dǎo)線斷線等造成永久性故障的事故多有發(fā)生，而就目前研宄現(xiàn)狀而言，僅僅提高輸電線路的絕緣水平、配合重合閘等一些傳統(tǒng)的防雷措施均不能對(duì)這類會(huì)造成永久性故障的事故產(chǎn)生良性影響。
[0003]在輸電線路上加裝線路避雷器是防止雷擊事故、減少跳閘率的有效方法之一。近幾年，國外已廣泛使用線路型合成絕緣氧化鋅避雷器用于輸電線路的防雷，取得了很好的效果。氧化鋅避雷器具有優(yōu)異的非線性伏安特性，殘壓隨沖擊電流波頭時(shí)間的變化特性平穩(wěn)，陡波響應(yīng)特性好，沒有間隙擊穿特性和滅弧問題，且氧化鋅避雷器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸小，適合大規(guī)模自動(dòng)化生產(chǎn)，對(duì)于低壓配電網(wǎng)的保護(hù)很適合，是低壓配電網(wǎng)的主要保護(hù)措施。而當(dāng)避雷器內(nèi)部具有3個(gè)及其以上的壓敏電阻時(shí)，要求所有壓敏電阻的性能類似，否則容易由于避雷器內(nèi)部分壓不均造成某個(gè)壓敏電阻的損壞，甚至導(dǎo)致避雷器內(nèi)部過熱而發(fā)生避雷器炸裂現(xiàn)象。
[0004]針對(duì)雷擊斷線故障問題，北京電科院結(jié)合電力公司相關(guān)運(yùn)行數(shù)據(jù)，在實(shí)驗(yàn)室中模擬了架空線路遭受雷擊后對(duì)地放電和工頻續(xù)流起弧燃燒兩個(gè)過程，重點(diǎn)研宄了 1kV系統(tǒng)典型短路故障條件下工頻續(xù)流電弧燒損導(dǎo)線的情況。研宄結(jié)果顯示，續(xù)弧電流弧根能否自由移動(dòng)是裸導(dǎo)線耐弧能力強(qiáng)而絕緣導(dǎo)線耐弧能力弱的根本原因；這一系列試驗(yàn)還驗(yàn)證了工頻續(xù)流起弧后絕緣導(dǎo)線必然斷線而裸導(dǎo)線斷線的概率非常低，并同時(shí)指出絕緣導(dǎo)線有必要采取防雷擊斷線保護(hù)措施而裸導(dǎo)線并非必要。
[0005]現(xiàn)有的架空絕緣線路過電壓保護(hù)器的缺點(diǎn)是:1)不能可靠保證引流針對(duì)幅值較大的雷擊電流的引流效果，即不能保證電弧能夠均勻產(chǎn)生在每根引流針上；2)裝置發(fā)生故障后不能有效進(jìn)行檢測(cè)也不易被檢查出，不利于實(shí)際安裝運(yùn)用；3)結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，不利于批量化生產(chǎn)；4)不能保證滅弧的及時(shí)性與高效性，很可能使得電弧對(duì)絕緣子及周圍設(shè)備造成二次損害，增加事故成本。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0006]本實(shí)用新型克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，所要解決的技術(shù)問題是提供一種在輸電線路絕緣子一側(cè)加裝避雷器串聯(lián)間隙電極的自熄弧保護(hù)裝置，可靠地對(duì)雷電流進(jìn)行疏導(dǎo)，防止輸電線路的過流點(diǎn)被燒蝕而出現(xiàn)永久性故障。
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:避雷器串聯(lián)間隙球形電極的保護(hù)裝置，包括引流管、間隙電極、避雷器和接地線，所述避雷器的底端通過托架與絕緣子的接地側(cè)固定連接，避雷器的頂端固定安裝有間隙電極的下電極，所述的下電極為金屬球形，間隙電極的上電極為折角扁鋼且其上端通過引流管與導(dǎo)線絕緣層內(nèi)的導(dǎo)體相連接，所述引流管為導(dǎo)電金屬管內(nèi)設(shè)有至少一個(gè)金屬穿刺，所述間隙電極的下電極的折角最低點(diǎn)與上電極的球心對(duì)齊，所述避雷器的下端與接地線一端固定連接，且接地線的另一端可靠接地。
[0008]所述的避雷器為無間隙氧化鋅避雷器。
[0009]所述間隙電極的下電極為直徑2.5-4 cm的鋼球。
[0010]所述間隙電極的空氣間隙的距離為16-24 Cm。
[0011]所述托架為導(dǎo)電金屬制作。
[0012]本實(shí)用新型同現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的有益效果是:本實(shí)用新型將避雷器和間隙電極串聯(lián)組成引雷防斷線的裝置，使避雷器兩端的電壓減小，降低避雷器的保護(hù)水平后，使避雷器實(shí)際使用性能得到提升，正確而迅速地對(duì)雷電流進(jìn)行疏導(dǎo)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，安裝方便，應(yīng)用范圍廣泛；間隙電極的上電極采用折角扁鋼，降低了加工難度和成本，增強(qiáng)了實(shí)用性價(jià)比。
【附圖說明】
[0013]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0014]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2為本實(shí)用新型中避雷器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3為本實(shí)用新型中引流管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖中:1為引流管，2為間隙電極，3為避雷器，4為接地線，5為托架，6為絕緣子，7為導(dǎo)線，8為導(dǎo)電金屬管，9為金屬穿刺。
【具體實(shí)施方式】
[0018]如圖1-3所示，本實(shí)用新型避雷器串聯(lián)間隙球形電極的保護(hù)裝置，包括引流管1、間隙電極2、避雷器3和接地線4，所述避雷器3的底端通過托架5與絕緣子6的接地側(cè)固定連接，避雷器3的頂端固定安裝有間隙電極2的下電極，所述的下電極為金屬球形，間隙電極2的上電極為折角扁鋼且其上端通過引流管I與導(dǎo)線7絕緣層內(nèi)的導(dǎo)體相連接，所述引流管I為導(dǎo)電金屬管8內(nèi)設(shè)有至少一個(gè)金屬穿刺9，所述間隙電極2的下電極的折角最低點(diǎn)與上電極的球心對(duì)齊，所述避雷器3的下端與接地線4 一端固定連接，且接地線4的另一端可靠接地。
[0019]所述的避雷器3為無間隙氧化鋅避雷器。
[0020]所述間隙電極2的下電極為直徑2.5-4 cm的鋼球。
[0021]所述間隙電極2的空氣間隙的距離為16-24 Cm。
[0022]所述托架5為導(dǎo)電金屬制作。
[0023]本實(shí)用新型使用避雷器3和間隙電極2串聯(lián)對(duì)雷電流進(jìn)行疏導(dǎo)，與其他防雷裝置一樣同樣達(dá)到良好的雷電流引流效果并可促進(jìn)自熄弧進(jìn)程，而且相較于單獨(dú)的避雷器，本實(shí)用新型中的避雷器3工作電壓更小，其中所需壓敏電阻片數(shù)少，對(duì)電阻片的性能一致性要求不高，在大于避雷器的開關(guān)電壓數(shù)值的電壓作用下，發(fā)生因電阻片一致性不高而導(dǎo)致分壓不均、避雷器內(nèi)部電阻片個(gè)別損壞的故障情況幾率更小，避雷器因故障不能工作后導(dǎo)致避雷器發(fā)生過熱爆炸事件的概率也相應(yīng)減小，降低避雷器的保護(hù)水平后，避雷器性能能夠得到提升。
[0024]對(duì)雷電流的正確有效的疏導(dǎo)能夠提高電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性和供電的可靠性，降低系統(tǒng)事故給線路周圍人畜所帶來的安全隱患，減少系統(tǒng)的運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)及斷線故障可能帶來的經(jīng)濟(jì)損失。
[0025]應(yīng)當(dāng)注意的是，避雷器3的接地線4必須可靠接地，否則不但無法正常工作，由于電壓電流累積效應(yīng)持續(xù)作用在避雷器3上，將可能發(fā)生避雷器爆炸等危險(xiǎn)事故，危害附近相關(guān)人員的人身安全。此外，間隙電極2的上電極和下電極垂直對(duì)齊，否則會(huì)影響工頻續(xù)流電弧的出現(xiàn)位置，提高熄滅工頻續(xù)流電弧的時(shí)間。
[0026]本實(shí)用新型所用避雷器為無間隙氧化鋅避雷器，此種避雷器性能穩(wěn)定，殘壓小，通過與間隙電極2的串聯(lián)使用降低了避雷器的保護(hù)水平，能夠大幅度提升避雷器性能。
[0027]本實(shí)用新型中間隙電極的上電極部分采用扁鋼而非球形電極，降低了加工難度和成本，增強(qiáng)了實(shí)用性價(jià)比。
實(shí)施例
[0028]所用的導(dǎo)線7絕緣皮厚度為2.5mm,導(dǎo)線7截面面積70_2。所使用避雷器3為電力系統(tǒng)YH5WS用于1kV配網(wǎng)的氧化鋅避雷器。間隙電極2的上電極為扁鋼折成銳角，且一端與引流管I焊接固定，間隙電極2的上電極的折角處與下電極絕對(duì)對(duì)齊且垂直距離為18cm ;所使用絕緣子6為單個(gè)瓷式絕緣子，型號(hào)為P-20T，具有一大一小兩個(gè)傘裙，高38cm，俯視最大直徑為22cm。避雷器3的接地線4可靠接地，間隙電極部分正確對(duì)齊，確保試驗(yàn)人員的安全。
[0029]上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作了詳細(xì)說明，但是本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施例，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實(shí)用新型宗旨的前提下作出各種變化。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.避雷器串聯(lián)間隙球形電極的保護(hù)裝置，其特征在于:包括引流管(1)、間隙電極(2)、避雷器(3)和接地線(4)，所述避雷器(3)的底端通過托架(5)與絕緣子(6)的接地側(cè)固定連接，避雷器(3)的頂端固定安裝有間隙電極(2)的下電極，所述的下電極為金屬球形，間隙電極(2)的上電極為折角扁鋼且其上端通過引流管(I)與導(dǎo)線(7)絕緣層內(nèi)的導(dǎo)體相連接，所述引流管(I)為導(dǎo)電金屬管(8)內(nèi)設(shè)有至少一個(gè)金屬穿刺(9)，所述間隙電極(2)的下電極的折角最低點(diǎn)與上電極的球心對(duì)齊，所述避雷器(3)的下端與接地線(4) 一端固定連接，且接地線(4)的另一端可靠接地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的避雷器串聯(lián)間隙球形電極的保護(hù)裝置，其特征在于:所述的避雷器(3)為無間隙氧化鋅避雷器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的避雷器串聯(lián)間隙球形電極的保護(hù)裝置，其特征在于:所述間隙電極(2)的下電極為直徑2.5-4 cm的鋼球。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的避雷器串聯(lián)間隙球形電極的保護(hù)裝置，其特征在于:所述間隙電極(2)的空氣間隙的距離為16-24 cm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的避雷器串聯(lián)間隙球形電極的保護(hù)裝置，其特征在于:所述托架(5)為導(dǎo)電金屬制作。
【專利摘要】本實(shí)用新型避雷器串聯(lián)間隙球形電極的保護(hù)裝置，屬于防止電力輸電線路雷擊故障技術(shù)領(lǐng)域；所要解決的技術(shù)問題是提供一種在輸電線路絕緣子一側(cè)加裝避雷器串聯(lián)間隙電極的自熄弧保護(hù)裝置，可靠地對(duì)雷電流進(jìn)行疏導(dǎo)，防止輸電線路的過流點(diǎn)被燒蝕而出現(xiàn)永久性故障；采用的技術(shù)方案是：避雷器的底端通過托架與絕緣子的接地側(cè)固定連接，避雷器的頂端固定安裝有間隙電極的下電極，所述的下電極為金屬球形，間隙電極的上電極為折角扁鋼且其上端通過引流管與導(dǎo)線絕緣層內(nèi)的導(dǎo)體相連接，引流管為導(dǎo)電金屬管內(nèi)設(shè)有至少一個(gè)金屬穿刺，所述間隙電極的下電極的折角最低點(diǎn)與上電極的球心對(duì)齊，所述避雷器的下端與接地線一端固定連接，且接地線的另一端可靠接地。
【IPC分類】H01B17-46
【公開號(hào)】CN204315321
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420741909
【發(fā)明人】郭潤生, 何彩紅, 牛維, 劉文宇, 高存博, 趙莉莉
【申請(qǐng)人】國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)山西省電力公司朔州供電公司
【公開日】2015年5月6日
【申請(qǐng)日】2014年12月2日