可替代绝缘子的带电拆装避雷器的制作方法

1.本发明涉及一种可替代绝缘子的带电拆装避雷器，属于避雷器技术领域。


背景技术：

2.我国配电及输电系统需大量的绝缘子来悬挂支撑线路导线，而绝缘子本身的耐雷水平是有限的。对于使用裸导线的线路，雷击容易造成绝缘子闪络，后续的工频续流会造成线路跳闸，虽不会造成线路断线问题，但容易损伤绝缘子且确增加了线路的跳闸率，目前对此常采用的防雷措施为安装避雷器或保护间隙；而随着绝缘导线使用面的扩大，绝缘导线自身的弱点也显现了出来，即雷击必断线，针对绝缘导线雷击断线问题，目前采取的防雷措施主要有“疏导式”及“堵塞式”，“疏导式”常用的措施为安装特制金具，将工频弧根转移到特制金具上燃烧，从而保护导线免于烧损，“堵塞式”常采用的措施为架设避雷线、安装线路避雷器、降低杆塔接地电阻等，阻止雷击闪络后的工频续弧，从根本上排除导线烧损的因素。而无论是针对裸导线还是绝缘导线，目前的防雷措施都存在以下问题：
3.避雷器需要在绝缘子上并联安装，避雷器与绝缘子为分体结构，需分别购买且安装繁琐，对安装人员的要求较高，购买费用及维护费用也较高。
4.保护间隙只能起到防止燃烧导线的作用，并不能阻止线路的跳闸，需要调整安装间隙距离，对安装人员要求较高。
5.架设避雷线只能对直击雷有效果，并不能防止感应雷雷击放电，但引起线路雷击放电的多为感应雷，架设避雷线并不能解决绝缘子雷击闪络问题。
6.现有的瓷绝缘子过于笨重，容易碎裂且耐污性能差，而复合外套可解决此类问题。
7.在配电线路技术领域中，避雷器始终是防范雷电过电压的重要装置，对于减少配电线路跳闸、保护导线设备免受雷电过电压损坏具有重要作用，保护线路的间隙避雷器正常运行时不承受过电压，具有性能可靠，外形小巧、重量轻，安装灵活等特点。但目前市场上应用的间隙避雷器存在以下问题：一是间隙容易受到风振、导线热胀冷缩、施工人员素质等因素影响，间隙容易跑偏影响防雷效果；二是线路避雷器故障后不会影响线路正常运行，导致在线路送电后运维人员无登杆检查情况下，无法知晓避雷器是否能继续使用；三是避雷器频繁损坏后需多次安排停电更换，极大降低了电力系统供电可靠性。
8.因此，需要设计一种具有固定的空气间隙，可实现故障指示和带电更换，可替代绝缘子的带电拆装避雷器。


技术实现要素：

9.针对现有技术存在的上述缺陷，本发明提出了一种可替代绝缘子的带电拆装避雷器。
10.本发明所述的一种可替代绝缘子的带电拆装避雷器，包括绝缘支柱组件和避雷器组件，其中：
11.绝缘支柱组件，包括绝缘支柱本体、放电板、连接棒以及连接金具，放电板固定连
接在放置避雷器的横担上，放电板上方固定安装有绝缘支柱，绝缘支柱上方设置有连接金具，连接金具一侧固定连接有连接棒；
12.避雷器组件，包括避雷器本体以及球头电极，球头电极固定连接于避雷器本体的下方并与绝缘支柱组件中的放电板之间形成固定距离的空气间隙，球头电极上涂设有感温变色涂料；
13.避雷器本体顶端固定连接有连接筒，连接筒与连接棒之间插接。
14.优选地，所述连接棒外侧套接有绝缘定位罩。
15.优选地，所述所述绝缘定位罩采用塑料定位罩。
16.优选地，所述放电板远离绝缘支柱本体的一端向下延伸形成矩形面，放电板整体呈尾部向下弯折的“l”形。
17.优选地，所述连接金具上开设有固定连接棒的异形孔。
18.优选地，所述异形孔内壁上设有防转槽。
19.优选地，所述避雷器本体内含氧化锌材料。
20.本发明所述的可替代绝缘子的带电拆装避雷器，具有以下有益效果：
21.(1)空气间隙距离固定，安装简单，不会由于安装时间隙距离调节不准确而造成防护效果不良；
22.(2)球头电极上涂有感温变色涂料，当避雷器损坏时巡线人员能够快速的发现，提高了运行维护效率；
23.(3)更换避雷器时不需要停电，提升了电网运行可靠性；
24.(4)避雷器本体可通过整只65ka大电流试验，具有优良的通流性能；
25.(5)绝缘支柱满足8kn抗弯能力，可直接替换线路绝缘子；
26.(6)经济性好、安装方便、可靠性高、通用性强。
附图说明
27.图1是本发明的结构示意图。
28.图2是本发明的安装示意图。
29.图3是放电板的结构示意图。
30.图4(a)是绝缘支柱本体与连接金具连接的剖面图。
31.图4(b)是连接金具与连接棒连接的剖面图。
32.图中：1、球头电极；2、避雷器本体；3、连接筒；4、六角螺杆；5、连接棒；6、绝缘定位罩；7、绝缘支柱本体；8、放电板；9、空气间隙；10、横担；11、高压绝缘导线；12、连接金具；13、异形孔。
具体实施方式
33.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，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
34.实施例：
35.如图1至图4所示，本发明所述的可替代绝缘子的带电拆装避雷器，包括绝缘支柱组件和避雷器组件，其中：
36.绝缘支柱组件，包括绝缘支柱本体7、放电板8、连接棒5以及连接金具12，放电板8固定连接在放置避雷器的横担10上，放电板8上方固定安装有绝缘支柱，绝缘支柱本体7采用高强度的环氧树脂芯棒，在绝缘支柱本体7上方设置有连接金具12，连接金具12上方与高压绝缘导线11连接，连接金具12采用线路绝缘子使用的专用金具，连接金具12一侧固定连接有连接棒5；绝缘支柱组件在安装时可直接替代线路绝缘子使用，能满足8kn抗弯抗扭试验，通过将绝缘支柱下端的螺杆用螺母紧固在横担10，可以实现绝缘支柱一次替换，避雷器多次替换；放电板8采用“l”形结构，远离绝缘支柱本体7的一端向下弯折形成矩形面与放电板8的水平面呈90
°
夹角，放电板8的水平面通过螺栓、螺母、弹簧垫圈与平垫圈固定在绝缘支柱的下方；连接金具12与导线直接接触连接并用扎带绑紧，六角螺栓压紧连接棒5使之垂直于绝缘支柱本体7。
37.另外“l”形放电板8选用不锈钢或热镀锌材料，可有效解决普通金属材料的防腐问题，提高电极的防腐与耐烧蚀能力。
38.避雷器组件，包括避雷器本体2以及球头电极1，球头电极1固定连接于避雷器本体2的下方并与绝缘支柱组件中的放电板8之间形成固定距离的空气间隙9，确保雷击放电发生在此开孔器间隙之间；避雷器本体2采用公知的金属氧化物避雷器的结构，然后添加氧化锌元件材料，能满足整只避雷器通过65ka大电流试验的要求；避雷器本体2下端通过螺钉连接有球头电极1，球头电极1上涂设有感温变色涂料，当更换避雷器时无需更换绝缘支柱，只需要解除绝缘支柱与避雷器之间的连接，即可带电单独拆装避雷器组件，方便快捷。
39.避雷器本体2顶端固定连接有连接筒3，连接筒3与连接棒5之间插接，并使用六角螺杆4压紧固定。
40.连接棒5外侧套接有绝缘定位罩6。绝缘定位罩6采用塑料定位罩。塑料定位罩是单独设计结构，其与固定在避雷器本体2顶端的连接筒3固定在一起，在使用带电操作杆带电拆装避雷器的过程中可以起到导向作用，将连接筒3和连接棒5更顺畅地插入配合，大大减少了手动操作产生无法对准的失误；在避雷器本体2与绝缘支柱完全配合以后，塑料定位罩可以起到遮挡保护的作用。
41.连接金具12上开设有固定连接棒5的异形孔13。异形孔13内壁上设有防转槽。连接棒5与连接金具12配合的一端能与异形开孔良好配合，并且插入后连接金具12开孔另一侧能用螺杆固定连接棒5，能够保证连接棒5稳定插入并防转，是实现空气放电间隙固定的重要原因。
42.绝缘支柱本体7两端通过螺栓、螺母、弹簧垫圈与平垫圈固定抱紧连接棒5、从带电安装线夹接入的高压绝缘导线11与放电板8，其连接应保证避雷器本体2经上端的连接筒3与通过连接棒5连接的绝缘支柱本体7和高压侧的供电系统具有良好的导电通流性。
43.本发明的使用过程如下所示：本发明所述的可替代绝缘子的带电拆装避雷器，在系统正常运行时，空气间隙9隔离系统电压，避雷器本体2承受较低的电压，不用考虑长期运行电压下的老化问题，大大提高了其可靠性，减少了维护成本；当电力线路遭受雷击时，在雷电过电压作用下，放电板8与球头电极1之间的空气间隙9被击穿，避雷器本体2呈现低阻抗，雷电流经避雷器本体2、空气间隙9、放电板8、横担10和杆塔泄放入地。雷电冲击过后，工
频电压加载到避雷器上，避雷器本体2的电阻瞬间变大，通过的电流即电弧电流被抑制在较低数值，空气间隙9电弧压降增大，空气间隙9的绝缘迅速恢复，电弧在极短时间内自然熄灭，工频续流被完全遮断，恢复正常工况。
44.本发明挂网运行后，运行维护人员可根据球头电极1外侧接触空气表面的涂料碳化程度与颜色指示判断避雷器是否发生故障。发现避雷器出现故障后，可带电进行更换。更换时，用带电操作杆松动六角螺杆4，即可将避雷器本体2部分取下。之后用带电操作杆举起新的避雷器本体2，使避雷器上端的连接筒3套在连接棒5上，靠避雷器本身的重力使避雷器竖直向下。之后，将连接筒3顶到底，转动六角螺杆4拧紧，完成安装。
45.本发明的有益效果是：本发明所述的可替代绝缘子的带电拆装避雷器，将传统的固定间隙避雷器进行优化，改进避雷器两电极的安装结构，不仅可在带电情况下快速安装，而且结构可靠、间隙固定，另外在传统用于无间隙避雷器的热爆式、彩带式等方法基础上，提出了适用于固定间隙避雷器的故障指示新方法，并很好的保护架空导线绝缘和支撑绝缘子，提高配电线路防雷水平，降低雷击故障率。
46.本发明可广泛运用于避雷器场合。
47.涉及到电路和电子元器件和模块均为现有技术，本领域技术人员完全可以实现，无需赘言，本发明保护的内容也不涉及对于软件和方法的改进。
48.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
49.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。