CN112909741A - 一种适用于高阻值山区的多腔室避雷器及其生产工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种适用于高阻值山区的多腔室避雷器及其生产工艺，包括一体连接的多腔室间隙避雷器和间隙绝缘子，多腔室间隙避雷器包括绝缘杆、多个珠型金属电极、第一金属端头和硅橡胶裙套，珠型金属电极沿绝缘杆长度方向呈直线型排列安装，每两个珠型金属电极之间设有穿透孔；所述间隙绝缘子包括环氧棒、间隙绝缘子本体、高压端电极、引弧棒、放电螺杆和第二金属端头，所述间隙绝缘子本体套接在环氧棒上，高压端电极和放电螺杆分别设置于环氧棒的两端，高压端电极连接有引弧棒，引弧棒和放电螺杆分别连接有第一放电球和第二放电球。本发明采用纯空气间隙结构与电网隔离，减少供电***断电或重合闸操作，增强可靠性和延长使用寿命，减少了维护成本。

Description

一种适用于高阻值山区的多腔室避雷器及其生产工艺

技术领域

本发明涉及避雷器技术领域，具体涉及一种适用于高阻值山区的多腔室避雷器及其生产工艺。

背景技术

10kV架空配电线路分布较广，线路长，所处地形复杂，而10kV配电线路的绝缘水平低，雷电过电压能够使绝缘子发生闪络，在雷击闪络通道上形成工频续流烧断导线。造成断线的主要原因是在雷击闪络通道上建弧形成工频续流，弧根的温度很高，能够在短时间内将导线烧断，即使是裸导线，如果通过的电流很大，亦能够将导线烧断。

目前配网线路防雷领域采用的招弧角(穿刺线夹)方式能有效地保护线路导线和线路绝缘子。但由于该方式是在电弧电流过零点自然熄弧，熄弧能力差、灭弧时间长，并有可能复燃，所以不能降低线路跳闸率，需要与自动重合闸装置配合。传统氧化锌避雷器和串联间隙避雷器(过电压保护器)方式能够有效保护绝缘子不受电弧损伤，减少线路雷击跳闸率，但存在氧化锌电阻片高压电老化、电阻片密封失效受潮、串联间隙制作工艺复杂等缺陷，并且重量和体积大造成装置安装困难，运行维护成本高，限制了其在配网大范围推广应用。

发明内容

本发明的目的是为解决上述技术问题及不足，提供一种适用于高阻值山区的多腔室避雷器及其生产工艺。

本发明为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：一种适用于高阻值山区的多腔室避雷器，所述避雷器包括一体连接的多腔室间隙避雷器和间隙绝缘子，多腔室间隙避雷器和间隙绝缘子同轴对接在一起；所述多腔室间隙避雷器包括绝缘杆、多个珠型金属电极、第一金属端头和硅橡胶裙套，所述多个珠型金属电极沿绝缘杆长度方向呈直线型排列安装，并且每两个珠型金属电极之间设有穿透孔，硅橡胶裙套套设在绝缘杆和珠型金属电极外侧；所述第一金属端头设置在远离间隙绝缘子的一端；所述间隙绝缘子包括环氧棒、间隙绝缘子本体、高压端电极、引弧棒、放电螺杆和第二金属端头，所述间隙绝缘子本体套接在环氧棒上，所述高压端电极和放电螺杆分别设置于环氧棒的两端，高压端电极连接有引弧棒，放电螺杆通过连接管固定在环氧棒端头，引弧棒和放电螺杆分别连接有第一放电球和第二放电球，第一放电球和所述第二放电球之间形成空气间隙，第二金属端头设置在远离多腔室间隙避雷器的一端；所述多腔室间隙避雷器的绝缘杆通过导电件与间隙绝缘子的连接管导电连接。

作为本发明一种适用于高阻值山区的多腔室避雷器的进一步优化：所述的第一放电球和第二放电球的重心位于非同一平面。

作为本发明一种适用于高阻值山区的多腔室避雷器的进一步优化：所述放电螺杆的第二放电球与引弧棒的第一放电球之间的距离为30～50mm。

作为本发明一种适用于高阻值山区的多腔室避雷器的进一步优化：所述的绝缘杆为过氧化物固化的有机硅绝缘杆。

作为本发明一种适用于高阻值山区的多腔室避雷器的进一步优化：所述高压端电极和连接管上均设有阻潮环。

作为本发明一种适用于高阻值山区的多腔室避雷器的进一步优化：所述的硅橡胶裙套与间隙绝缘子本体为一体成型结构。

如上所述的一种适用于高阻值山区的多腔室避雷器的生产工艺，包括以下步骤：

步骤一、首先，将多个珠型金属电极沿绝缘杆长度方向呈直线型排列安装在绝缘杆上，并使每两个珠型金属电极之间预留有穿透孔，得到多腔室间隙避雷器的芯体，备用；

步骤二、其次，先将间隙绝缘子的环氧棒的两端分别与高压端电极和连接管扣压形成一个整体，并在硫化机模具里独立制造成型，接着将引弧棒扣压在高压端电极上的压接孔内，再将放电螺杆拧紧在连接管上，使放电螺杆的第二放电球与引弧棒的第一放电球在30～50mm的距离内，形成一个固定空气间隙；并得到间隙绝缘子半成品，备用；

步骤三、接着，将多腔室间隙避雷器的芯体与间隙绝缘子半成品对接，使多腔室间隙避雷器的一端通过导电件与间隙绝缘子安装连接管的一端导电连接，多腔室间隙避雷器的另一端安装第一金属端头，间隙绝缘子的另一端安装第二金属端头，得到避雷器芯体，备用；

步骤四、然后，避雷器芯体表面涂覆偶联剂，预热，再将经过混炼的硅橡胶一次模压成型于避雷器芯体外侧，得到避雷器半成品；

步骤五、最后，将避雷器半成品再次转入烘干箱中进行硫化，硫化完成后分别在第一金属端头和第二金属端头安装接线柱，即完成适用于高阻值山区的多腔室避雷器的制备。

本发明具有以下有益效果：

一、本发明的适用于高阻值山区的多腔室避雷器采用纯空气间隙结构与电网隔离，不承受***电压和***操作过电压，使电网稳定运行，减少供电***断电或重合闸操作，增强可靠性和延长使用寿命，而且减少了维护成本。

二、本发明的避雷器具有良好的雷电冲击伏秒曲线，动作特性，放电稳定、可靠；不受压敏特性电阻片电压梯度的限制，避雷器在体积、重量、安装高度上大大降低了安装使用环境条件。

三、本发明的避雷器绝缘杆采用过氧化物固化的有机硅，优异漏电起痕性能、力学性能、憎水性和阻燃电性能，不含金属氧化物压敏元件，避免了高压电老化和过热损坏问题。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的剖面结构示意图；

附图标记：

1、多腔室间隙避雷器，101、绝缘杆，102、珠型金属电极，103、第一金属端头，104、硅橡胶裙套，105、穿透孔，2、和间隙绝缘子，201、环氧棒，202、间隙绝缘子本体，203、高压端电极，204、引弧棒，205、放电螺杆，206、第二金属端头，207、第一放电球，208、第二放电球，209、连接管，210、空气间隙，3、导电件。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1

如图1-2所示，一种适用于高阻值山区的多腔室避雷器，所述避雷器包括一体连接的多腔室间隙避雷器1和间隙绝缘子2，多腔室间隙避雷器1和间隙绝缘子2同轴对接在一起；所述多腔室间隙避雷器1包括绝缘杆101、多个珠型金属电极102、第一金属端头103和硅橡胶裙套104，所述多个珠型金属电极102沿绝缘杆101长度方向呈直线型排列安装，并且每两个珠型金属电极102之间设有穿透孔105，硅橡胶裙套104套设在绝缘杆101和珠型金属电极102外侧；所述第一金属端头103设置在远离间隙绝缘子2的一端；所述间隙绝缘子2包括环氧棒201、间隙绝缘子本体202、高压端电极203、引弧棒204、放电螺杆205和第二金属端头206，所述间隙绝缘子本体202套接在环氧棒201上，所述高压端电极203和放电螺杆205分别设置于环氧棒201的两端，高压端电极203连接有引弧棒204，放电螺杆205通过连接管209固定在环氧棒201端头，引弧棒204和放电螺杆205分别连接有第一放电球207和第二放电球208，第一放电球207和所述第二放电球208之间形成空气间隙210，第二金属端头206设置在远离多腔室间隙避雷器1的一端；所述多腔室间隙避雷器1的绝缘杆101通过导电件3与间隙绝缘子2的连接管209导电连接。

所述的第一放电球207和第二放电球208的重心位于非同一平面。

所述放电螺杆205的第二放电球208与引弧棒204的第一放电球207之间的距离为30～50mm。

所述的绝缘杆101为过氧化物固化的有机硅绝缘杆。

所述高压端电极203和连接管209上均设有阻潮环。

所述的硅橡胶裙套104与间隙绝缘子本体202为一体成型结构。

所述的一种适用于高阻值山区的多腔室避雷器的生产工艺，包括以下步骤：

步骤一、首先，将多个珠型金属电极沿绝缘杆长度方向呈直线型排列安装在绝缘杆上，并使每两个珠型金属电极之间预留有穿透孔，得到多腔室间隙避雷器的芯体，备用；

步骤二、其次，先将间隙绝缘子的环氧棒的两端分别与高压端电极和连接管扣压形成一个整体，并在硫化机模具里独立制造成型，接着将引弧棒扣压在高压端电极上的压接孔内，再将放电螺杆拧紧在连接管上，使放电螺杆的第二放电球与引弧棒的第一放电球在30～50mm的距离内，形成一个固定空气间隙；并得到间隙绝缘子半成品，备用；

步骤三、接着，将多腔室间隙避雷器的芯体与间隙绝缘子半成品对接，使多腔室间隙避雷器的一端通过导电件与间隙绝缘子安装连接管的一端导电连接，多腔室间隙避雷器的另一端安装第一金属端头，间隙绝缘子的另一端安装第二金属端头，得到避雷器芯体，备用；

步骤四、然后，避雷器芯体表面涂覆偶联剂，预热，再将经过混炼的硅橡胶一次模压成型于避雷器芯体外侧，得到避雷器半成品；

步骤五、最后，将避雷器半成品再次转入烘干箱中进行硫化，硫化完成后分别在第一金属端头和第二金属端头安装接线柱，即完成适用于高阻值山区的多腔室避雷器的制备。

本发明避雷器的避雷原理：本发明的多腔室避雷器接收到间接过电压，首先高压电极和放电螺杆之间的空气间隙被击穿，随后放电现象就传播到多级间隙灭弧***内部。此时所有中间珠型金属电极之间的电气间隙会一个接一个的放电。本发明的避雷器***，将一个大功率的雷电过电压所产生的大电弧转化为大量的小电弧，这些小电弧再由两个相邻电极之间的小灭弧室排出。在电弧释放的过程中穿透孔即灭弧室，所产生的高压气体将电弧吹至周围的空气中，从而把电弧熄灭。最大灭弧时间不超过20毫秒。使电网稳定运行，减少供电***断电或重合闸操作。

本发明避雷器的主要技术参数：

a.额定电压：15kV；

b.额定频率：50Hz；

c.本体冲击电流残压有效值(雷电波)：≤50kV；

d.额定弯曲负荷：1kN；

e.大电流冲击电流峰值(4/10μs)：≤65kA；

f.标称放电电流峰值(8/20μs)：5kA；

g.爬电比距：3.1kV/cm；

h.工频湿耐受电压：≥30kV；

i.雷电冲击50％放电电压峰值：≤85kV；

j.雷电冲击动作电压要求(空气间隙50mm±5mm)：

①在冲击电压50kV及以下雷击闪络保护器不动作。

②在冲击电压80kV及以上雷击闪络保护器有效动作。

本发明避雷器的安装方法：每基电杆安装一支产品，无需专门接地，并换相交错安装。

本发明的适用于高阻值山区的多腔室避雷器采用纯空气间隙结构与电网隔离，不承受***电压和***操作过电压，使电网稳定运行，减少供电***断电或重合闸操作，增强可靠性和延长使用寿命，而且减少了维护成本；本发明的避雷器具有良好的雷电冲击伏秒曲线，动作特性，放电稳定、可靠；不受压敏特性电阻片电压梯度的限制，避雷器在体积、重量、安装高度上大大降低了安装使用环境条件。本发明的避雷器绝缘杆采用过氧化物固化的有机硅，优异漏电起痕性能、力学性能、憎水性和阻燃电性能，不含金属氧化物压敏元件，避免了高压电老化和过热损坏问题。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (7)

1.一种适用于高阻值山区的多腔室避雷器，其特征在于：所述避雷器包括一体连接的多腔室间隙避雷器(1)和间隙绝缘子(2)，多腔室间隙避雷器(1)和间隙绝缘子(2)同轴对接在一起；

所述多腔室间隙避雷器(1)包括绝缘杆(101)、多个珠型金属电极(102)、第一金属端头(103)和硅橡胶裙套(104)，所述多个珠型金属电极(102)沿绝缘杆(101)长度方向呈直线型排列安装，并且每两个珠型金属电极(102)之间设有穿透孔(105)，硅橡胶裙套(104)套设在绝缘杆(101)和珠型金属电极(102)外侧；所述第一金属端头(103)设置在远离间隙绝缘子(2)的一端；所述间隙绝缘子(2)包括环氧棒(201)、间隙绝缘子本体(202)、高压端电极(203)、引弧棒(204)、放电螺杆(205)和第二金属端头(206)，所述间隙绝缘子本体(202)套接在环氧棒(201)上，所述高压端电极(203)和放电螺杆(205)分别设置于环氧棒(201)的两端，高压端电极(203)连接有引弧棒(204)，放电螺杆(205)通过连接管(209)固定在环氧棒(201)端头，引弧棒(204)和放电螺杆(205)分别连接有第一放电球(207)和第二放电球(208)，第一放电球(207)和所述第二放电球(208)之间形成空气间隙(210)，第二金属端头(206)设置在远离多腔室间隙避雷器(1)的一端；

所述多腔室间隙避雷器(1)的绝缘杆(101)通过导电件(3)与间隙绝缘子(2)的连接管(209)导电连接。

2.如权利要求1所述的一种适用于高阻值山区的多腔室避雷器，其特征在于：所述的第一放电球(207)和第二放电球(208)的重心位于非同一平面。

3.如权利要求1或2所述的一种适用于高阻值山区的多腔室避雷器，其特征在于：放电螺杆(205)的第二放电球(208)与引弧棒(204)的第一放电球(207)之间的距离为30～50mm。

4.如权利要求1所述的一种适用于高阻值山区的多腔室避雷器，其特征在于：所述的绝缘杆(101)为过氧化物固化的有机硅绝缘杆。

5.如权利要求1所述的一种适用于高阻值山区的多腔室避雷器，其特征在于：所述高压端电极(203)和连接管(209)上均设有阻潮环。

6.如权利要求1所述的一种适用于高阻值山区的多腔室避雷器，其特征在于：所述的硅橡胶裙套(104)与间隙绝缘子本体(202)为一体成型结构。

7.如权利要求1所述的一种适用于高阻值山区的多腔室避雷器的生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一、首先，将多个珠型金属电极沿绝缘杆长度方向呈直线型排列安装在绝缘杆上，并使每两个珠型金属电极之间预留有穿透孔，得到多腔室间隙避雷器的芯体，备用；

步骤二、其次，先将间隙绝缘子的环氧棒的两端分别与高压端电极和连接管扣压形成一个整体，并在硫化机模具里独立制造成型，接着将引弧棒扣压在高压端电极上的压接孔内，再将放电螺杆拧紧在连接管上，使放电螺杆的第二放电球与引弧棒的第一放电球在30～50mm的距离内，形成一个固定空气间隙；并得到间隙绝缘子半成品，备用；

步骤三、接着，将多腔室间隙避雷器的芯体与间隙绝缘子半成品对接，使多腔室间隙避雷器的一端通过导电件与间隙绝缘子安装连接管的一端导电连接，多腔室间隙避雷器的另一端安装第一金属端头，间隙绝缘子的另一端安装第二金属端头，得到避雷器芯体，备用；

步骤四、然后，避雷器芯体表面涂覆偶联剂，预热，再将经过混炼的硅橡胶一次模压成型于避雷器芯体外侧，得到避雷器半成品；

步骤五、最后，将避雷器半成品再次转入烘干箱中进行硫化，硫化完成后分别在第一金属端头和第二金属端头安装接线柱，即完成适用于高阻值山区的多腔室避雷器的制备。

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