基于電極內(nèi)爆式的架空絕緣導(dǎo)線防雷擊斷線裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種基于電極內(nèi)爆式的架空絕緣導(dǎo)線防雷擊斷線裝置，包括封閉絕緣罩、架空絕緣導(dǎo)線、支柱絕緣子及橫擔(dān)，其特征在于在支柱絕緣子和橫擔(dān)上的絕緣護套之間留有空氣間隙，在絕緣套上安裝的每個低壓電極安裝支架內(nèi)設(shè)置有圓形電極，在每個圓形電極之間設(shè)置有炸藥。在架空絕緣導(dǎo)線經(jīng)受雷電過電壓時，疏導(dǎo)雷電閃絡(luò)通道至絕緣子串負荷側(cè)，通過引爆電極內(nèi)部的炸藥，在數(shù)十毫秒內(nèi)切斷工頻短路電弧，達到深度抑制架空絕緣導(dǎo)線雷擊斷線的目的。工藝簡單，可操作性強，且成本低廉，適用于大規(guī)模推廣應(yīng)用。
【專利說明】
基于電極內(nèi)爆式的架空絕緣導(dǎo)線防雷擊斷線裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于電氣工程配電網(wǎng)領(lǐng)域，涉及高壓電氣設(shè)備，尤其是一種基于電極內(nèi)爆式的架空絕緣導(dǎo)線防雷擊斷線裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電力用戶對供電可靠性要求的進一步提高，架空絕緣導(dǎo)線因抗拒外力破壞強，無污穢閃絡(luò)、覆冰閃絡(luò)等優(yōu)點而廣泛在配電網(wǎng)領(lǐng)域使用。架空絕緣導(dǎo)線在抗拒雷電過電壓破壞能力上因其固有的特性嚴重制約了其在重雷區(qū)的推廣使用，架空絕緣導(dǎo)線因雷擊發(fā)生對地擊穿放電后，導(dǎo)線絕緣層上的放電擊穿點呈一細小針孔，針孔位置靠近線路絕緣子兩側(cè)隨機分布。雷電沖擊閃絡(luò)后，持續(xù)的工頻短路電流會沿雷電放電通道起弧燃燒，高壓端弧根始終在針孔處，雖受電磁動力作用但因絕緣層的阻擋，固定在針孔位置而無法移動，這與采用裸導(dǎo)線的架空線路明顯不同，后者雷擊閃絡(luò)后，工頻續(xù)流起弧燃燒，弧根在電磁動力作用下可以沿著導(dǎo)體表面朝負荷電流流動的方向移動，直至電弧熄滅，電弧弧根不會固定在導(dǎo)線上一點處。
[0003]當雷擊引起線路兩相或三相對地短路，一種情況是相對地電弧通過橫擔(dān)形成相間電??；另一種情況是相對地電弧在電磁動力和熱應(yīng)力作用下，弧腹向絕緣子負荷側(cè)的上空漂移，在空中交匯可能發(fā)展成相間電弧，但弧根始終固定在及穿孔位置。相間短路電流幅值高達幾千安至十幾千安，弧根溫度升至上千攝氏度，加之導(dǎo)線自重產(chǎn)生的拉力，芯線瞬間熔化斷開。即使雷擊僅引起絕緣線路單相對地短路，當配電網(wǎng)采用中性點有效接地方式時，允許帶單相接地故障運行一段時間，小電流電弧長時間灼燒導(dǎo)線同一位置們也會損壞導(dǎo)線導(dǎo)致斷線。
[0004]綜上所述，導(dǎo)致架空絕緣導(dǎo)線斷線的根本原因在于雷擊閃絡(luò)后的工頻續(xù)流電弧。目前，架空絕緣導(dǎo)線的雷電防護主要采用堵塞式和疏導(dǎo)式方法。但均存在一定的缺點:
[0005](I)堵塞式方法以加強線路絕緣、架設(shè)避雷線和安裝金屬氧化物避雷器等方法實現(xiàn)，工程經(jīng)驗表明，堵塞式防雷方法不僅工程造價高，防雷也效果不佳；
[0006](2)疏導(dǎo)式防雷方法以安裝防弧金具、放電鉗位絕緣子等措施來實現(xiàn)，其通過降低放電閃絡(luò)通道的電位梯度增大了雷擊閃絡(luò)概率，工頻續(xù)流電弧熄滅特性不良，造成其防雷擊斷線率仍居高不小，嚴重制約了架空絕緣導(dǎo)線在重雷區(qū)的推廣使用。
【實用新型內(nèi)容】
[0007]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種能在架空絕緣導(dǎo)線經(jīng)受雷電過電壓時，疏導(dǎo)雷電閃絡(luò)通道至絕緣子串負荷側(cè)，起到保護絕緣子串免受雷電沖擊破壞作用的基于電極內(nèi)爆式的架空絕緣導(dǎo)線防雷擊斷線裝置。
[0008]本實用新型解決上述技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0009]—種基于電極內(nèi)爆式的架空絕緣導(dǎo)線防雷擊斷線裝置，包括封閉絕緣罩、架空絕緣導(dǎo)線、支柱絕緣子及橫擔(dān)，所述封閉絕緣罩內(nèi)置架空絕緣導(dǎo)線連接器，所述架空絕緣導(dǎo)線橫穿過該架空絕緣導(dǎo)線連接器的上端，所述架空絕緣導(dǎo)線連接器下端同軸連接所述支柱絕緣子，在架空絕緣導(dǎo)線連接器的右下側(cè)連接高壓電極;所述橫擔(dān)與所述封閉絕緣罩、架空絕緣導(dǎo)線、支柱絕緣子及高壓電極隔空設(shè)置，在該橫擔(dān)上同軸設(shè)置有低壓電極金屬支架，在所述低壓電極金屬支架上同軸固裝有絕緣護套，該絕緣護套與所述的支柱絕緣子之間留有空氣間隙，在該絕緣護套一側(cè)端插裝有三個低壓電極安裝支架，在每個低壓電極安裝支架內(nèi)設(shè)置有一對圓形電極，在所述每個圓形電極之間設(shè)置有炸藥。
[0010]而且，所述高壓電極的下端伸出所述封閉絕緣罩外，延伸至所述支柱絕緣子的一側(cè)。
[0011]而且，在該低壓電極金屬支架上同心設(shè)置有低壓電極金屬支架箍環(huán)。
[0012]而且，所述的三個低壓電極安裝支架在同一水平面上間隔設(shè)置
[0013]本實用新型的優(yōu)點和有益效果為:
[0014]1、本實用新型的裝置采用純空氣間隙，充分利用空氣較好的自恢復(fù)絕緣特性，主體結(jié)構(gòu)架空絕緣導(dǎo)線用線路柱式復(fù)合絕緣子，放電間隙接地極由三個裝有特效炸藥的金屬管組成。在實驗室條件下，進行放電試驗，確保安裝內(nèi)爆電極的放電通道優(yōu)先放電;在污穢、潮濕等惡劣條件下，進行放電試驗，確保并聯(lián)保護間隙具有一定概率的優(yōu)先放電;在標準雷電流波形沖擊條件下裝有炸藥的電極可靠引爆，具備三次切斷工頻短路電弧抑制雷擊斷線功能。
[0015]2、由于由內(nèi)爆功能電極構(gòu)成的放電通道放電電壓低于絕緣子串放電電壓，若雷電過電壓超過放電通道放電電壓，放電通道放電，形成閃絡(luò)通道，保護了絕緣子串，避免了絕緣子表面燒蝕甚至爆炸。閃絡(luò)通道形成后在工頻電壓作用下，將形成工頻短路電弧。本實用新型裝置能在閃絡(luò)通道形成的初期由雷電沖擊波或者短路電弧初期電流引爆電極內(nèi)部炸藥，在數(shù)十毫秒內(nèi)切斷工頻短路電弧，達到深度抑制架空絕緣導(dǎo)線雷擊斷線的目的。
[0016]3、本實用新型制作工藝簡單，可操作性強，安裝方法簡單，施工強度較小，能多次經(jīng)受雷電脈沖放電，具有重復(fù)性使用特點，能有效切斷工頻短路電弧通道，具有大幅降低架空絕緣導(dǎo)線雷擊斷線功能，且成本低廉，適用于大規(guī)模推廣應(yīng)用。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0018]圖2為圖1中A部俯視剖面圖。
【具體實施方式】
[0019]下面通過具體實施例對本實用新型作進一步詳述，以下實施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本實用新型的保護范圍。
[0020]—種基于電極內(nèi)爆式的架空絕緣導(dǎo)線防雷擊斷線裝置，如圖1所示，包括封閉絕緣罩1、架空絕緣導(dǎo)線3、支柱絕緣子10及橫擔(dān)7。所述封閉絕緣罩內(nèi)置架空絕緣導(dǎo)線連接器2，所述架空絕緣導(dǎo)線橫穿過該架空絕緣導(dǎo)線連接器的上端，所述架空絕緣導(dǎo)線連接器下端同軸連接所述支柱絕緣子，在架空絕緣導(dǎo)線連接器的右下側(cè)連接高壓電極4，該高壓電極的下端伸出所述封閉絕緣罩外，延伸至所述支柱絕緣子的一側(cè)。所述橫擔(dān)與所述封閉絕緣罩、架空絕緣導(dǎo)線、支柱絕緣子及高壓電極隔空設(shè)置，在該橫擔(dān)上同軸設(shè)置有低壓電極金屬支架8，在該低壓電極金屬支架上同心設(shè)置有低壓電極金屬支架箍環(huán)6，在所述低壓電極金屬支架上同軸固裝有絕緣護套9，該絕緣護套與所述的支柱絕緣子之間留有空氣間隙。在該絕緣護套一側(cè)端插裝有三個低壓電極安裝支架5，如圖2所示，所述的三個低壓電極安裝支架在同一水平面上間隔設(shè)置，在每個低壓電極安裝支架內(nèi)設(shè)置有一對圓形電極11，在所述每個圓形電極之間設(shè)置有炸藥12。
[0021]本實用新型工作原理:
[0022]本實用新型構(gòu)建了一種新型的基于電極內(nèi)爆式的架空絕緣導(dǎo)線防雷擊斷線裝置，當架空絕緣導(dǎo)線遭受雷電過電壓時，發(fā)生雷電過電壓沖擊，雷電波引燃支柱絕緣子與絕緣護套之間空氣間隙產(chǎn)生的電弧，電弧點燃位于一對圓形電極之間的炸藥，炸藥在中心起爆后，爆轟產(chǎn)物驅(qū)動電弧向絕緣體壁運動，并壓縮電弧使之熄滅。該過程中爆轟產(chǎn)物與電弧等離子體相互作用，爆轟產(chǎn)物分流了受到?jīng)_擊壓縮的等離子體電弧，導(dǎo)致電弧電導(dǎo)率隨爆轟產(chǎn)物膨脹而下降，最后熄滅。
[0023]由于具有內(nèi)爆功能電極構(gòu)成的放電通道放電電壓低于絕緣子串放電電壓，當雷電過電壓超過放電通道放電電壓，促使放電通道放電，形成閃絡(luò)通道，保護了絕緣子串，避免了絕緣子表面燒蝕甚至爆炸。閃絡(luò)通道形成后在工頻電壓作用下，將形成工頻短路電弧。本實用新型裝置的原理就是在閃絡(luò)通道形成的初期由雷電沖擊波或者短路電弧初期電流引爆電極內(nèi)部炸藥，在數(shù)十毫秒內(nèi)切斷工頻短路電弧，達到深度抑制架空絕緣導(dǎo)線雷擊斷線的目的。
【主權(quán)項】
1.一種基于電極內(nèi)爆式的架空絕緣導(dǎo)線防雷擊斷線裝置，包括封閉絕緣罩、架空絕緣導(dǎo)線、支柱絕緣子及橫擔(dān)，其特征在于:所述封閉絕緣罩內(nèi)置架空絕緣導(dǎo)線連接器，所述架空絕緣導(dǎo)線橫穿過該架空絕緣導(dǎo)線連接器的上端，所述架空絕緣導(dǎo)線連接器下端同軸連接所述支柱絕緣子，在架空絕緣導(dǎo)線連接器的右下側(cè)連接高壓電極;所述橫擔(dān)與所述封閉絕緣罩、架空絕緣導(dǎo)線、支柱絕緣子及高壓電極隔空設(shè)置，在該橫擔(dān)上同軸設(shè)置有低壓電極金屬支架，在所述低壓電極金屬支架上同軸固裝有絕緣護套，該絕緣護套與所述的支柱絕緣子之間留有空氣間隙，在該絕緣護套一側(cè)端插裝有三個低壓電極安裝支架，在每個低壓電極安裝支架內(nèi)設(shè)置有一對圓形電極，在所述每個圓形電極之間設(shè)置有炸藥。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電極內(nèi)爆式的架空絕緣導(dǎo)線防雷擊斷線裝置，其特征在于:所述高壓電極的下端伸出所述封閉絕緣罩外，延伸至所述支柱絕緣子的一側(cè)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電極內(nèi)爆式的架空絕緣導(dǎo)線防雷擊斷線裝置，其特征在于:在該低壓電極金屬支架上同心設(shè)置有低壓電極金屬支架箍環(huán)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電極內(nèi)爆式的架空絕緣導(dǎo)線防雷擊斷線裝置，其特征在于:所述的三個低壓電極安裝支架在同一水平面上間隔設(shè)置。
【文檔編號】H01T1/20GK205646435SQ201620395943
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月4日
【發(fā)明人】王云龍, 吳世哲, 孫振, 陸文志, 王艷華, 沈佳星, 劉偉
【申請人】國網(wǎng)天津市電力公司, 國家電網(wǎng)公司