避雷绝缘子的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种避雷绝缘子，包括：绝缘部，绝缘部具有中空腔体；嵌设在中空腔体内的电阻；接地的导电部，导电部的至少一部分嵌设在中空腔体内，且导电部与电阻电连接，其中，绝缘部具有放电间隙，放电间隙将绝缘部的外表面与中空腔体内的电阻连通，当位于放电间隙处的导线遭受雷击时，导线内的电流能够穿过放电间隙传递给电阻后再传递给导电部。本实用新型解决了现有技术中的绝缘子与避雷器分体设置容易出现设备故障及不便维护的问题。
【专利说明】
避雷绝缘子
技术领域
[0001]本实用新型涉及电力设备技术领域，具体而言，涉及一种避雷绝缘子。
【背景技术】
[0002]受到我国技术经济水平的限制，多年以来，在电力设备技术领域里，我国的相关标准一般仅规定在配电变压器低压(380V/220V)的出口设置一组避雷器;而在我国的多雷雨天气地区或者易遭受雷击的地域，一组避雷器远远不能满足避雷要求;而低压架空电路上的防雷基本处于空白状态，当低压架空电路上落雷时，雷电有可能被引入室内，造成人身伤害或者设备损坏。相对于某个地点，遭受雷击小概率事件，往往重视程度不够，但是发生雷击后造成的损失往往是巨大的。仅在北京地区，低压架空电路的总长度能够达到了3.25万千米，遭受雷击的概率被大大增加，雷电始终在威胁着人民的生命财产安全，因此，对低压架空电路采取防雷措施十分重要。
[0003]而现有技术中使用的绝缘子和避雷器是分体设置的，绝缘子的旁边还需要再安装避雷器，这样的安装方式复杂，且需要分别对绝缘子和避雷器进行维护，避雷器引线需要进行绝缘化处理，否则易造成电路的短路，这样增加了设备的使用成本，不仅如此，避雷器的引线需要与电路的导线一起固定，这样避雷器的引线与电路的导线一起随风晃动，长时间地晃动会增加避雷器引线折断的情况，造成避雷器的功能失效，设备运行的故障率大大地增加。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的主要目的在于提供一种避雷绝缘子，以解决现有技术中的绝缘子与避雷器分体设置容易出现设备故障的问题。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型提供了一种避雷绝缘子，包括:绝缘部，绝缘部具有中空腔体;嵌设在中空腔体内的电阻;接地的导电部，导电部的至少一部分嵌设在中空腔体内，且导电部与电阻电连接，其中，绝缘部具有放电间隙，放电间隙将绝缘部的外表面与中空腔体内的电阻连通，当位于放电间隙处的导线遭受雷击时，导线内的电流能够穿过放电间隙传递给电阻后再传递给导电部。
[0006]进一步地，放电间隙为绕绝缘部的周向开设的环状间隙。
[0007]进一步地，绝缘部包括:第一绝缘部；与第一绝缘部轴向叠置的第二绝缘部，第一绝缘部的朝向第二绝缘部的一端开设有第一容纳槽，第二绝缘部的朝向第一绝缘部的一端开设有与第一容纳槽配合的第二容纳槽，电阻设置在第一容纳槽与第二容纳槽形成的安装腔内，安装腔为中空腔体的一部分，第一绝缘部与第二绝缘部对接后间隙配合以预留出放电间隙。
[0008]进一步地，第一绝缘部具有沿其轴向开设的第一通孔，第一通孔与第一容纳槽连通;第二绝缘部具有沿其轴向开设的第二通孔，第二通孔与第二容纳槽连通，导电部依次穿过第一通孔和第二通孔后由第二通孔向外伸出。
[0009]进一步地，导电部包括:导电螺栓，导电螺栓依次穿过第一通孔和第二通孔后由第二通孔向外伸出；导电支架，导电支架设置在导电螺栓的由第二通孔向外伸出的一端。
[0010]进一步地，电阻的厚度大于第一容纳槽和第二容纳槽的深度之和。
[0011]进一步地，第一绝缘部与第二绝缘部的外表面具有防爬电结构。
[0012]进一步地，电阻为阻值随着电压增大而减小的压敏电阻。
[0013]进一步地，压敏电阻为氧化锌电阻。
[0014]进一步地，第一绝缘部、第二绝缘部、电阻和导电部相互连接的缝隙处填充有绝缘层。
[0015]进一步地，绝缘层为胶合剂层。
[0016]进一步地，第一绝缘部和第二绝缘部由陶瓷或复合绝缘材质制成。
[0017]应用本实用新型的技术方案，通过设置具有中空腔体的绝缘部、嵌设在中空腔体内的电阻和接地的导电部，导电部的至少一部分嵌设在中空腔体内，且导电部与电阻电连接，从而使电阻和导电部集成在绝缘部的内部，构成了一套完整的电路系统。通过在避雷绝缘子的绝缘部设置放电间隙，放电间隙将绝缘部的外表面与中空腔体内的电阻连通，当位于放电间隙处的导线遭受雷击时，导线内的雷击电流能够穿过放电间隙传递给电阻后再传递给导电部。这样，当导线中有雷击电流通过时，在电阻的外周缘和内周缘分别形成外缘电极和内缘电极，雷击电流通过放电间隙到达导电部，并通过导电部后被引导进入大地，从而释放了导线中的雷击电流，防止雷击电流继续通过导线传导而造成设备损坏或人员受伤，进而在保证了避雷绝缘子的避雷效果的前提下，实现了避雷器和绝缘子的一体化设置，降低了避雷绝缘子的使用故障率，提高了低压电路系统的安全性。
【附图说明】
[0018]构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
[0019]图1示出了根据本实用新型的一种可选的实施例的避雷绝缘子的结构示意图；
[0020]图2示出了图1中的避雷绝缘子的内部结构示意图；
[0021]图3示出了图2中的避雷绝缘子的A处的局部放大示意图；以及
[0022]图4示出了根据本实用新型的另一种可选实施例的避雷绝缘子的结构示意图。
[0023]其中，上述附图包括以下附图标记:
[0024]10、绝缘部；11、第一绝缘部；111、第一通孔；12、第二绝缘部；121、第二通孔；13、安装腔；131、第一容纳槽;132、第二容纳槽;14、放电间隙；20、电阻;30、导电部;31、导电螺栓；32、导电支架;40、导线;50、爬电结构。
【具体实施方式】
[0025]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
[0026]应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0027]在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本实用新型。
[0028]为了解决现有技术中的绝缘子与避雷器分体设置容易出现设备故障的问题，本实用新型提供了一种避雷绝缘子。
[0029]如图1至图3所示，在本实用新型的一种可选实施例中，避雷绝缘子包括绝缘部10、嵌设在中空腔体内的电阻20和接地的导电部30;绝缘部10具有中空腔体，导电部30的至少一部分嵌设在中空腔体内，且导电部30与电阻20电连接，其中，绝缘部1具有放电间隙14，放电间隙14将绝缘部10的外表面与中空腔体内的电阻20连通，当位于放电间隙14处的导线40遭受雷击时，导线40内的电流能够穿过放电间隙14传递给电阻20后再传递给导电部30。
[0030]通过设置具有中空腔体的绝缘部10、嵌设在中空腔体内的电阻20和接地的导电部30，导电部30的至少一部分嵌设在中空腔体内，且导电部30与电阻20电连接，从而使电阻20和导电部30集成在绝缘部10的内部，构成了一套完整的电路系统。
[0031]通过在避雷绝缘子的绝缘部10设置放电间隙14，放电间隙14将绝缘部10的外表面与中空腔体内的电阻20连通，当位于放电间隙14处的导线40遭受雷击时，导线40内的雷击电流能够穿过放电间隙14传递给电阻20后再传递给导电部30。这样，当导线40中有雷击电流通过时，在电阻20的外周缘和内周缘分别形成外缘电极和内缘电极，雷击电流通过放电间隙14到达导电部30，并通过导电部30后被引导进入大地，从而释放了导线40中的雷击电流，防止雷击电流继续通过导线40传导而造成设备损坏或人员受伤，进而在保证了避雷绝缘子的避雷效果的前提下，实现了避雷器和绝缘子的一体化设置，降低了避雷绝缘子的使用故障率，提高了低压电路系统的安全性。
[0032]可选地，放电间隙14为绕绝缘部10的周向开设的环状间隙。这样可以保证当雷击电流过大时，雷击电流顺利击穿放电间隙14从而被导电部30引入大地。当然，放电间隙14还可以是绕绝缘部10的周向开设的多个通孔，这样不仅可以保证雷击电流能够击穿放电间隙14，还能够使绝缘部10具有足够的外轮廓强度，使避雷绝缘子能够满足各种复杂环境下的安装强度，从而提高了避雷绝缘子的安装可靠性。
[0033]如图1至图3所示，绝缘部10包括第一绝缘部11和与第一绝缘部11轴向叠置的第二绝缘部12，第一绝缘部11的朝向第二绝缘部12的一端开设有第一容纳槽131，第二绝缘部12的朝向第一绝缘部11的一端开设有与第一容纳槽131配合的第二容纳槽132，电阻20设置在第一容纳槽131与第二容纳槽132形成的安装腔13内，安装腔13为中空腔体的一部分，第一绝缘部11与第二绝缘部12对接后间隙配合以预留出放电间隙14。
[0034]由于第一绝缘部11的朝向第二绝缘部12的一端开设有第一容纳槽131，第二绝缘部12的朝向第一绝缘部11的一端开设有与第一容纳槽131配合的第二容纳槽132，这样第一容纳槽131和第二容纳槽132之间形成了安装腔13，能够容纳电阻20，使电阻20夹持在第一绝缘部11和第二绝缘部12之间，电阻20受到了有效地保护，避免了长时间裸露在外与外界环境接触而造成损坏失效，从而保证了避雷绝缘子工作的可靠性。为了合理地利用避雷绝缘子的绝缘部10内的中空腔体的有效空间，确保雷击电流在中空腔体内部能够通过电阻20后传递给导电部30，保证了避雷绝缘子工作的稳定性；因此，将安装腔13设置为中空腔体的一部分。由于第一绝缘部11与第二绝缘部12对接后间隙配合以预留出放电间隙14。这样，确保了放电间隙14的形成，为雷击电流顺利地穿过绝缘部10而进入到安装腔13提供了有效地途径，提高了避雷绝缘子工作的可靠性。
[0035]如图3所示，在避雷绝缘子的轴向平面内，放电间隙14在垂直于绝缘部10的轴向上的第一距离B大于等于3mm。这样，确保了导线40内没有雷击电流通过的情况下，导线40内部的工频电流不会击穿放电间隙14，确保了当导线40内通过工频电流时，电路不受影响能够正常工作。
[0036]可选地，放电间隙14在垂直于绝缘部10的轴向上的第一距离B距离是可调节的，当导线40内没有雷击电流正常流通工频电流时，第一距离B设置为使放电间隙14可耐受2倍导线40内的最大工频电压，此时电阻20不承受电压，也就是说，电阻20只有在雷击情况下材承受电压作用，通常情况下，电阻20不会长时间受到电路电压，从而避免了电阻20发生老化、劣化。而且由于放电间隙14能够隔离工频电压，即便当电阻20在损坏的情况下，导线40的电路也不会发生短路断电。
[0037]如图3所示，放电间隙14在绝缘部10的轴向上的第二距离C小于导线40的直径。这样保证了导线不会在晃动的情况下嵌入到放电间隙14内部的缝隙中，避免了导线40与电阻20直接接触，从而保证了当导线40中通过工频电流的情况下正常工作。
[0038]可选地，导线40通过绑线绑扎在绝缘部10的外表面的放电间隙14处。
[0039]如图2所示，第一绝缘部11具有沿其轴向开设的第一通孔111，第一通孔111与第一容纳槽131连通;第二绝缘部12具有沿其轴向开设的第二通孔121，第二通孔121与第二容纳槽132连通，导电部30依次穿过第一通孔111和第二通孔121后由第二通孔121向外伸出。这样，第一通孔111和第二通孔121位于绝缘部10的内部，构成了安装腔13之外的中空腔体部分，使得绝缘部10内部的中空腔体构成了连通结构，为雷击电流的传递提供了传导路径。由于导电部30依次穿过第一通孔111和第二通孔121后由第二通孔121向外伸出。这样，确保了雷击电流并沿着导电部30的设置方向向绝缘部10的外部传递，确保了雷击电流最终传入大地而使能量分散，避免了雷击电流能量集中传递到电力设施后释放而造成的设备损坏或人员伤害，从而确保了避雷绝缘子避雷功能的稳定实现，提高了电力设施的使用安全性。
[0040]如图1和图2所示，具体而言，导电部30包括导电螺栓31和导电支架32，导电螺栓31依次穿过第一通孔111和第二通孔121后由第二通孔121向外伸出；导电支架32设置在导电螺栓31的由第二通孔121向外伸出的一端。通过设置导电螺栓31不仅可以构成绝缘部10内部的导电回路，还能够使绝缘部10和电阻20构成稳定的整体结构。由于导电支架32设置在导电螺栓31的由第二通孔121向外伸出的一端。这样，能够使整个避雷绝缘子被稳定地安装固定到外部的结构件上，从而保证了避雷绝缘子安装的稳定性。
[0041]可选地，在图1和图2中示出的本实用新型的避雷绝缘子的一种可选实施例中，导电支架32是直线杆。当然为了使雷击电流可以通过导电螺栓31的两端同时向避雷绝缘子外部传递，增大避雷绝缘子的导电性能，提高避雷绝缘子的避雷效果，并提高避雷绝缘子在复杂的外界环境中安装的稳定性，增加避雷绝缘子安装后的运动张力，导电支架32还可以同时设置在导电螺栓31的由第一通孔111向外伸出的一端和第二通孔121向外伸出的一端。
[0042]在图4中示出的本实用新型的避雷绝缘子的另一种可选实施例中，导电支架32是与导电螺栓31的两端分别连接的耐张杆。
[0043]可选地，电阻20具有圆形通孔，导电螺栓31穿过圆形通孔与导电支架32电连接。
[0044]可选地，电阻20的厚度大于第一容纳槽131和第二容纳槽132的深度之和。这样，能够在放电间隙14是环状间隙时，保证了放电间隙14的稳定形成，不会使第一绝缘部11或第二绝缘部12受重力作用或者再晃动时使放电间隙14闭合，从而避免了避雷绝缘子失效。
[0045]可选地，电阻20为阻值随着电压增大而减小的压敏电阻;进一步可选地，压敏电阻为氧化锌电阻。
[0046]因为雷击电流瞬间电压很大，但是持续时间却极短，能够在几微秒内瞬间电离放电间隙14处的空气，雷击电流通过放电间隙14后到达电阻20，当雷击电流到达电阻20时，电阻20的阻值很小，雷击电流瞬间通过，热效应低，不会对导线40、放电间隙14和电阻20的外缘电极和内缘电极造成电弧损伤，当雷击电流过后，电阻20又恢复高阻，从而能够截断雷击电流沿着放电间隙14的流通通道。在整个雷击电流通过避雷绝缘子的过程中，与导线40连接的整个低压电路不会跳闸，也不会造成电力设施或避雷绝缘子的电弧烧损;从而有效保护了电路，使电路不被雷击电流烧损，导线40始终处于电路畅通状态。
[0047]可选地，第一绝缘部11、第二绝缘部12、电阻20和导电部30相互连接的缝隙处填充有绝缘层。进一步可选地，绝缘层为胶合剂层。
[0048]胶合剂层将第一绝缘部11、第二绝缘部12、电阻20和导电螺栓31胶合为内部无空隙的一个整体。实现了避雷绝缘子的内部密封，同时进一步保护了电阻20，有效地防止了电阻20受外界气候因素影响引起性能变化，进而保证了避雷绝缘子工作的稳定性。
[0049]如图1、图2和图4所示，第一绝缘部11与第二绝缘部12的外表面具有防爬电结构50。这样，第一绝缘部11和第二绝缘部12沿避雷绝缘子的轴向断面为蝶形，可以有效地增加电流在避雷绝缘子的外表面的爬电距离，防止电流通过避雷绝缘子的外表面爬电传导，保证了避雷绝缘子工作的稳定性，还能够防止避雷绝缘子的表面存留污物。
[0050]可选地，防爬电结构50的爬电距离大于第一容纳槽131的侧壁与第一绝缘部11的外表面之间的最短距离，和/或防爬电结构50的爬电距离大于第二容纳槽132的侧壁与第二绝缘部12的外表面之间的最短距离。这样，保证了放电间隙14的距离远小于绝缘部10的外表面绝缘爬电距离。因此，在遭受雷击的情况下，避免了雷击电流不会从导线40直接沿绝缘部10的外表面而到达导电螺栓31闪烙;保证了雷击电流从导线40通过放电间隙14、电阻20和导电部30顺利地传递入大地。
[0051]可选地，第一绝缘部11和第二绝缘部12由陶瓷或复合绝缘材质制成。这样，在确保了避雷绝缘子实现原有绝缘子功能的前提下，增加了避雷功能，成功地将绝缘子和避雷器合成一体。
[0052]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述【具体实施方式】，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。
[0053]需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。
[0054]以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种避雷绝缘子，其特征在于，包括: 绝缘部(10)，所述绝缘部(10)具有中空腔体； 嵌设在所述中空腔体内的电阻(20); 接地的导电部(30)，所述导电部(30)的至少一部分嵌设在所述中空腔体内，且所述导电部(30)与所述电阻(20)电连接，其中，所述绝缘部(10)具有放电间隙(14)，所述放电间隙(14)将所述绝缘部(10)的外表面与所述中空腔体内的所述电阻(20)连通，当位于所述放电间隙(14)处的导线(40)遭受雷击时，所述导线(40)内的电流能够穿过所述放电间隙(14)传递给所述电阻(20)后再传递给所述导电部(30)。2.根据权利要求1所述的避雷绝缘子，其特征在于，所述放电间隙(14)为绕所述绝缘部(10)的周向开设的环状间隙。3.根据权利要求2所述的避雷绝缘子，其特征在于，所述绝缘部(10)包括: 第一绝缘部(11); 与所述第一绝缘部(11)轴向叠置的第二绝缘部(12)，所述第一绝缘部(11)的朝向所述第二绝缘部(12)的一端开设有第一容纳槽(131)，所述第二绝缘部(12)的朝向所述第一绝缘部(11)的一端开设有与所述第一容纳槽(131)配合的第二容纳槽(132)，所述电阻(20)设置在所述第一容纳槽(131)与所述第二容纳槽(132)形成的安装腔(13)内，所述安装腔(13)为所述中空腔体的一部分，所述第一绝缘部(11)与所述第二绝缘部(12)对接后间隙配合以预留出所述放电间隙(14)。4.根据权利要求3所述的避雷绝缘子，其特征在于， 所述第一绝缘部(11)具有沿其轴向开设的第一通孔(111)，所述第一通孔(111)与所述第一容纳槽(131)连通； 所述第二绝缘部(12)具有沿其轴向开设的第二通孔(121)，所述第二通孔(121)与所述第二容纳槽(132)连通，所述导电部(30)依次穿过所述第一通孔(111)和所述第二通孔(121)后由所述第二通孔(121)向外伸出。5.根据权利要求4所述的避雷绝缘子，其特征在于，所述导电部(30)包括: 导电螺栓(31)，所述导电螺栓(31)依次穿过所述第一通孔(111)和所述第二通孔(121)后由所述第二通孔(121)向外伸出； 导电支架(32)，所述导电支架(32)设置在所述导电螺栓(31)的由所述第二通孔(121)向外伸出的一端。6.根据权利要求3所述的避雷绝缘子，其特征在于，所述电阻(20)的厚度大于所述第一容纳槽(131)和所述第二容纳槽(132)的深度之和。7.根据权利要求3所述的避雷绝缘子，其特征在于，所述第一绝缘部(11)与所述第二绝缘部(12)的外表面具有防爬电结构(50)。8.根据权利要求1所述的避雷绝缘子，其特征在于，所述电阻(20)为阻值随着电压增大而减小的压敏电阻。9.根据权利要求8所述的避雷绝缘子，其特征在于，所述压敏电阻为氧化锌电阻。10.根据权利要求3所述的避雷绝缘子，其特征在于，所述第一绝缘部(11)、所述第二绝缘部(12)、所述电阻(20)和所述导电部(30)相互连接的缝隙处填充有绝缘层。11.根据权利要求10所述的避雷绝缘子，其特征在于，所述绝缘层为胶合剂层。12.根据权利要求3所述的避雷绝缘子，其特征在于，所述第一绝缘部(11)和所述第二绝缘部(12)由陶瓷或复合绝缘材质制成。
【文档编号】H01B17/42GK205508536SQ201620204266
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年3月16日
【发明人】陈光华, 闫中华, 王兴越, 辛峰, 王颂虞, 饶强
【申请人】国网北京市电力公司, 国家电网公司