一种内置防坠机构的避雷器及避雷熔断组合装置的制作方法

本实用新型属于输配电技术领域，涉及一种内置防坠机构的避雷器及避雷熔断组合装置。

背景技术：

在10kv配网终端下线处通常需要安装rw系列跌落式熔断器与moa系列氧化锌避雷器对配电变压器提供过流以及雷电保护，安装方式一般采用双杆双横担上进下出的典型安装方法。这样的安装方式既增加了跌落式熔断器与氧化锌避雷器在安装工艺上的复杂性、繁琐性，并且当氧化锌避雷器故障或失效时也无法及时安全的脱离系统运行，增大了配网终端10kv侧的运行维护工作量。

申请号为201911351440.0的本公司专利“一种户内用自动脱扣避雷器”公开了一种自动脱扣避雷器，该避雷器配有防坠装置，该防坠装置安装在绝缘子下端避雷器安装仓进出口位置，避雷器在失效掉落时被防坠活动挂钩勾住避雷器下端的防坠凸台，避免了直接落至地面发生事故。在应用中存在的问题是失效脱落后的避雷器与伞裙中部设置的接地端之间的安全距离不够。特别是环境恶劣的重污染地区，对失效脱落后的避雷器与距离接地端之间的安全距离有特殊要求，故只能增大防坠挂钩的钩体长度，以保证避雷器失效后能有效与主线路脱离。如此一来，防坠装置就会被加长，导致零件的成本、包装成本和运输成本上升，过长的防坠装置也影响了产品整体的美观度。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种内置防坠机构的避雷器及避雷熔断组合装置，采用内置式防坠结构，解决避雷器防坠机构制约安全距离的问题，并精简了整个组合装置结构，提升产品的美观度。

本实用新型的实用新型要点是：首先改变避雷器本体上端脱离装置的外结构，在脱离装置的上端封盖边缘加帽檐，该帽檐是为了给整个避雷器本体提供下落时的挂靠点，然后在组合装置下端的喇叭口和玻纤管之间安装爪型垫圈，该垫圈侧面的凸起部位与脱离装置上端的帽檐相配合使用，将避雷器本体挂靠于此，继而产生防坠效果，并增加了安全距离。

本实用新型的技术方案如下：

一种内置防坠机构的避雷器，包括绝缘子主体、喇叭口主体和避雷器本体，避雷器本体安装在密封筒体结构的绝缘子主体内部，喇叭口主体联接在子绝缘子主体下端的绝缘管下口；所述的避雷器本体顶部的外圈设置有帽檐；所述的喇叭口主体内部设置有爪型垫圈，爪型垫圈包括安装环和安装环下部设置的多只弹性爪，每只弹性爪的顶部与安装环固联为一体，弹性爪向内弯曲并在中间部位形成凸起，所述的凸起在避雷器本体掉落时实现对帽檐的阻挡。

上述内置防坠机构的避雷器中，所述的安装环的环体一侧设置有安装缺口，所述的安装缺口贯穿整个环体。

上述内置防坠机构的避雷器中，喇叭口主体内部自上而下设置有垫圈安装槽和垫圈活动槽；爪型垫圈的安装环安装在垫圈安装槽内，垫圈活动槽与弹性爪凸起的位置相对应。

上述内置防坠机构的避雷器中，所述避雷器本体的中下部外圈设置有导电凸环，所述喇叭口主体内部设置有限位槽，所述避雷器本体正常工作时限位槽上部的导电接触面与导电凸环相接触。

上述内置防坠机构的避雷器中，绝缘子主体的外圈设置有固定件。

上述内置防坠机构的避雷器中，绝缘子主体的内部设置有磁铁吸附块，磁铁吸附块固定在所述固定件上。

上述内置防坠机构的避雷器中，避雷器本体上端的脱离单元内部设置有磁铁，与磁铁吸附块相吸附。

上述内置防坠机构的避雷器中，绝缘子主体包括上端密封的绝缘管，绝缘管的外圈套接有伞裙主体，绝缘管下口设置在伞裙主体下端。

一种内置防坠机构的避雷熔断组合装置，包括熔断器和避雷器，所述绝缘子主体和熔断器的上部联接有上端固定件，所述的上端固定件与外部的输电线的高压进线端相联。

上述一种内置防坠机构的避雷熔断组合装置中，绝缘子主体和熔断器的下部连接有下端固定件，下端固定件固定在绝缘管下口和喇叭口主体之间。

本实用新型的有益效果如下：

1、本实用新型将避雷器本体的防坠机构内置于绝缘子腔体内部，并在绝缘子腔体的下部设置了爪型垫圈，当避雷器本体失效掉落时，处于绝缘子腔体的下部的爪型垫圈阻挡了避雷器本体顶部的帽檐，防止了避雷器本体的跌落，由于充分利用了避雷器本体的长度，使得脱落后的避雷器本体距接地端距离最远，确保了避雷器本体失效后能有效与主线路脱离，使得安全距离最大化。

2、本实用新型实施中将带有缺口的爪型垫圈安放在内置活动槽的喇叭口内部，爪型垫圈带有向内弯曲的弹性爪，实现对掉落避雷器本体的阻挡作用；同时带有缺口的爪型垫圈在外力作用下很容易安装到指定的垫圈安装槽内；此外垫圈活动槽则给弹性爪的弹性伸缩预留活动空间，可以顺利将避雷器本体从下至上穿过弹性爪至绝缘子腔体内部，一套组合结构实现了多个功能，设计巧妙、功能完备，满足了老化避雷器防掉落和更换需求。

3、本实用新型的防坠机构由原来的外置式改为内置式，解决了外置的防坠机构与下口出线端的结构产生的安装干涉，使得部件简化、结构美观，并提高了生产效率。

附图说明

图1为本实用新型避雷熔断组合装置的组成结构图；

图2为本实用新型绝缘子主体结构图；

图3为本实用新型熔断器下端安装结构示意图；

图4为本实用新型下端固定件结构图；

图5为本实用新型避雷器本体结构图；

图6为本实用新型喇叭口结构图；

图7为图6喇叭口的剖视图；

图8为本实用新型爪型垫圈结构图；

图9为本实用新型避雷器本体安装在原位的结构图；

图10为本实用新型避雷器本体脱落的状态图；

图11为避雷器本体脱落状态下安装环在喇叭口中的结构图；

附图标记如下：1-绝缘子主体；2-喇叭口主体；3-避雷器本体；4-熔断器；101-伞裙；102-绝缘管；103-绝缘管下口；104-外螺纹；105-上端固定件；106-下端固定件；107-固定件；108-磁铁吸附块；109-定位螺钉；110-熔断器固定孔；111-定位孔；200-爪型垫圈；201-安装螺纹；202-垫圈安装槽；203-垫圈活动槽；204-导电接触面；205-安装环；206-安装缺口；207-弹性爪；208-凸起；209-限位槽；210-弹性爪口部；301-延长杆；302-避雷芯；303-脱离单元；304-帽檐；305-导电凸环；401-螺栓；402-熔断器出线端。

具体实施方式

在10kv配网终端下线处通常需要安装rw系列跌落式熔断器与moa系列氧化锌避雷器对配电变压器提供过流以及雷电保护，其中10kv配电变压器输入端有a、b、c三相，三相线路上设置有三套避雷熔断组合装置。

熔断器采用常规的跌落式熔断器，跌落式熔断器是一种电力行业常见的具备隔离与保护特性功能的电力设备，主要特性为电流超过熔丝额定值时，以本身产生的热量使熔体熔断，内部熔丝在熔管内与跌落机构形成张力，当熔丝熔体熔断失去张力，跌落结构利用重力将熔管本体与系统电源断开，并形成明显的断开距离。

避雷器的作用是用于保护电气设备免受高瞬态过电压危害的重要设备。避雷器安装连接在供电线路和大地之间，通常与被保护设备并联使用，当供电线路或设备在正常额定工作电压下运行时，避雷器不会对大地产生释放作用，对大地来说视为高阻断路状态。一旦出现高电压，且危及被保护设备绝缘时，氧化锌材料制成避雷器立即对地释放过电压动作，将高电压冲击导向大地，从而限制电压幅值，保护供电线缆和设备自身绝缘。当过电压消失后，避雷器迅速恢复起始原状，使供电线路正常工作。

由于避雷器长期使用，必然有寿命问题，一旦出现器件老化，需要及时将避雷器从配网电路上进行脱离。一般避雷器脱离方式可采用热熔式脱离方式，热熔式脱离器是当氧化锌避雷器内部阀芯出现老化故障时对氧化锌避雷器接地端脱离，主要表现为流经阀片的电流增大，使阀片组形成发热状态，由于阀片组为负温度系数，发热引起的等效电阻下降，又促使发热加剧，形成恶性循环，这样氧化锌避雷器的工作状态直接通过温度的形式传给脱离器，利用工频电流通过自身发热，当这一温度达到脱离器设计值时，使其低熔点合金融化，脱离器动作使氧化锌避雷器与系统接地线脱离，再进行更换。

如图1-4所示，本实用新型的避雷熔断组合装置包括熔断器4、绝缘子主体1、喇叭口主体2和避雷器本体3。避雷器本体3安装在绝缘子主体1内部，喇叭口主体2通过螺纹联接在绝缘子主体1下端的口部。

图1中绝缘子主体1的上部和熔断器4的上部联接有上端固定件105，所述的上端固定件105与外部的输电线的高压进线端相联；上端固定件105作为熔断器的上端固定部分，自带安装孔位，可安装标准熔断器；同时也是整个设备的高压进线端。

如图3和图4所示，绝缘子主体1的下部和熔断器4的下部连接有下端固定件106，下端固定件106作为熔断器下端固定件，起着连接低压出线端与避雷器进线端的双重作用，一方面与变压器等电力设备的a、b、c三相其中一相的输入端联接，另一方面与避雷器本体3的下端连通。

下端固定件106的一端为直端，另一端为环形端；其中直端部分带有熔断器固定孔110，通过螺栓401联接至标准熔断器和熔断器出线端402上；环形端套装于绝缘管下口103，环形端上设置有定位孔111，通过定位螺钉109定位在绝缘管下口103设定的位置上。喇叭口主体2紧贴下端固定件106的环形端固定在绝缘管下口103，并确保下端固定件106和喇叭口主体2电导通。上端固定件105和下端固定件106将熔断器4和绝缘子主体1组合固定在一起成为一体化设备。

绝缘子主体1为密封筒体结构，绝缘子主体1的中部外圈设置有固定件107，所述的固定件107与电力设备的接地端以及大地相导通。绝缘子主体1的舱内设置有铁制的磁铁吸附块108，并与固定件107固联，用于将避雷器本体3吸附固定在绝缘子主体内部设定的位置处。固定件107作用一是作为整个结构的外置连接件，该零件一端自带有两个连接孔位，可与电线杆上的横担进行固定，从而将整个装置通过一个横担进行固定；二是作为避雷器接地端连接位；三是与磁铁吸附块108进行连接，为磁铁吸附块108提供牢靠的固定位置。避雷器本体3的上端通过磁力吸附在磁铁吸附块108，并与固定件107相导通。磁铁吸附块108的下端面加工有磁铁吸附面，用于与脱离单元303内部的磁铁吸附。

绝缘子主体1包括上端密封的绝缘管102，绝缘管102的外圈套接有伞裙主体101，绝缘管102采用玻纤管制成，伞裙主体101是将硅橡胶硫化处理后压制在绝缘管上制成，绝缘管下口103外圈设置有外螺纹，用于固定联接喇叭口主体2。喇叭口主体2为铝或其他导体材料制成，喇叭口主体2依靠绝缘管下口103处的螺纹固定在绝缘子主体1上，并与下端固定件106电导通。绝缘管102上有加工出的螺纹、定位槽和安装孔，为所有的结构件提供安装位置。中间固定件107上部的绝缘管102内设置有实心玻纤棒，其作用一是为密封、填实绝缘管102的上端部分；二是防止上端固定件105与中间固定件107导通放电。

使用时，将避雷器本体3整体装入绝缘管102内部，磁铁313会将避雷器本体3吸附在磁铁吸附块108上，此时避雷器本体3完成接地连接。磁铁吸附块108作为磁铁吸附点，为整个避雷器本体3提供可靠的吸力，同时作为连通避雷器本体3与接地线的中间点。避雷器本体3下端的金属导电零件会与喇叭口主体2导通，此时避雷器本体3完成高压进线端连接，至此整个避雷器本体3安装完成。喇叭口主体2的结构特征为下端呈喇叭状，这种结构是为了避雷器本体3安装时方便，提供更大的安装口径和导向作用。喇叭口主体2的材质为铝，外表面镀有导电层，作为连通下端固定件106与避雷器本体3的中间结构。

如图5所示，避雷器本体3包括自上而下设置的脱离单元303、避雷芯302和延长杆301，脱离单元303的端部设置有帽檐304；避雷芯302和延长杆301之间设置有导电凸环305。脱离单元303内部设置有磁铁及其他附件，当避雷芯多次承受过电压或雷电发生老化故障后，脱离单元内部会开始发热，最终使磁铁失去磁性，使得避雷器本体3自然脱落。

如图6至8所示，喇叭口主体2的外部呈喇叭结构，内部自上而下依次设置有安装螺纹201、垫圈安装槽202、垫圈活动槽203和导电接触面204，安装螺纹201与绝缘管下部的外螺纹104参数匹配，将喇叭口主体2固定在绝缘管下口103。

垫圈安装槽202用于固定爪型垫圈200，弹性爪207的凸起208对应垫圈活动槽203的位置，垫圈活动槽203的内径和宽度均大于凸起208的外径，给弹性爪207的弹性部分预留活动空间，保证其伸缩功能，限位槽209的上表面为导电接触面204，当避雷器本体安装到位后，导电接触面204与避雷器本体3上的导电凸环305充分接触导电。

爪型垫圈200包括安装环205和安装环205下部设置有多只弹性爪207，弹性爪207的顶部与安装环205固联为一体，弹性爪207向内部弯曲并在中间部位形成凸起208，弹性爪口部210为向外张开的结构，利于避雷器本体3从下部装入。安装环205环体的一侧设置有安装缺口206，所述的安装缺口206贯穿整个环体，安装缺口206的作用是为安装环205提供收缩结构，方便将爪型垫圈200安装在喇叭口主体2内部。

安装时，第一步，用手握住爪型垫圈200的安装环205，使其在安装缺口206处进行部分重叠，然后从喇叭口主体2下部将爪型垫圈200固定在喇叭口主体2的内部，其中安装环205固定在垫圈安装槽202的位置。第二步，将喇叭口主体2通过螺纹固联在绝缘子主体1下部。第三步，将避雷器本体3从喇叭口主体2下部装入，只要用力上推，避雷器本体3的帽檐304克服爪型垫圈200的弹力，此刻垫圈活动槽203则给弹性爪207的凸起208预留弹性空间，使得避雷器本体3安装在绝缘子主体1内部设定的位置。

如图9所示，此时避雷器本体3的顶部依靠脱离单元303内部的磁铁吸附在绝缘子中部设置的磁铁吸附块108上，同时导电接触面204与避雷器本体3上的导电凸环305充分接触导电。

如图10和图11所示，当老化的避雷器本体3从绝缘子主体1内部脱落时，避雷器本体3的帽檐304正好卡在弹性爪207的凸起208上，凸起208提供阻力防止帽檐304通过。操作人员用装置套在避雷器本体下端，施加向下的拉力会使得弹性爪207发生形变，使帽檐304通过喇叭口主体2，从而实现避雷器本体3的拆卸，再重复上面的步骤，即可更换。

需要说明的是，本实用新型的避雷器除了可以与熔断器组合为避雷熔断组合装置外，还可以单独用作避雷器使用，使用时将避雷器的固定件107和下端固定件106串接在避雷线路上即可实现单独的避雷作用。对于本领域的普通技术人员而言，根据本实用新型的教导，在不脱离本实用新型的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本实用新型的保护范围之内。