一体化固定外串联间隙自脱离金属氧化物避雷器绝缘子的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种一体化固定外串联间隙自脱离金属氧化物避雷器绝缘子，所述穿刺夹线金具设置于支柱绝缘子的顶端，支柱绝缘子的底端固定在横担上，穿刺夹线金具夹持绝缘导线，高压电极引弧棒和穿刺夹线金具相连，绝缘支架和高压电极引弧棒平行，绝缘支架分别连接支柱绝缘子和金属氧化物避雷器，金属氧化物避雷器的顶端设有半圆球电极，半圆球电极和高压电极引弧棒形成固定外串联放电间隙，脱离器和金属氧化物避雷器串接，脱离器的接地端和横担通过接地导线连接接地。本实用新型将避雷器与绝缘子连接合为一体，降低了线路成本，简化了安装步骤，提高了安装效率；本实用新型的放电间隙固定，且通过大量的雷电实验进行绝缘配合，安装时无需再进行调节。
【专利说明】一体化固定外串联间隙自脱离金属氧化物避雷器绝缘子
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种配电网IOkV架空绝缘导线的雷击断线防护装置，尤其涉及的是一种一体化固定外串联间隙自脱离金属氧化物避雷器绝缘子。
【背景技术】
[0002]在配电网当中，采用绝缘导线解决了裸导线所解决不了的走廊和安全问题，而且投资省、建设快，但绝缘导线也有其自身的弱点，即雷击断线问题，所谓雷击必断线。根据绝缘导线雷击断线理论，相应的防范措施有“疏导式”和“堵塞式”两种方式。所谓“疏导式”就是允许架空绝缘线路有一定的雷击闪络概率，使工频续流电弧弧根转移到特制金具上燃烧，达到保护导线免于电弧烧伤断线的目的。已出现的产品有防弧金具、放电箝位绝缘子等。“疏导式”方法实施简单、投资少，但不能降低线路的雷击跳闸次数。所谓“堵塞式”就是尽可能地降低线路雷击闪络概率，或者阻止雷击闪络后工频续流起弧，达到防止绝缘导线烧伤断线的目的。相应的措施有加强线路绝缘、架设避雷线、降低杆塔接地电阻、安装线路型避雷器等。相比“疏导式”，“堵塞式”方式防护效果更好，缺点是施工相对复杂，成本较闻。
[0003]利用“堵塞式”方式解决雷击断线问题，比较理想的措施是安装线路型避雷器，已出现的产品有无间隙金属氧化物避雷器、过电压保护器等。无间隙金属氧化物避雷器在实际应用中存在的主要缺陷是:避雷器本体直接连接与电力网中，氧化锌阀片不得不长期承受工频电压作用，加速了阀片的老化程度，其安全使用寿命大大受限，而且直接电连接还容易造成一定的电力事故隐患。过电压保护器利用环形电极外串联间隙较好地解决了长期耐受工频电压的弊端，但在避雷器本体已损坏的情况下，如果此时线路遭受雷电过电压，在雷电冲击过后，工频续流得不到抑制，将稳定燃烧，绝缘导线依然会烧损烧断，甚至会引起受损避雷器爆炸。
[0004]为实现在避雷发生故障时，自动脱落、断开损坏的避雷器，避免失效避雷器爆炸产生大量的爆炸飞溅物伤人，以避雷器结构为基础，于避雷器一端串联外间隙热熔式脱离机构，以熔毁方式使已损坏的避雷器与电力网自动脱离。中国专利:03213798.2“交流外间隙式自动脱离避雷器”，和中国专利:201100644513“组合串联间隙是脱离机构的避雷器”两种技术方案就实现了这一技术功能。间隙式脱离机构由绝缘支架以及间距相对的球面电极构成，球面电极由特殊易熔合金材料制造，造价成本较高，结构组装部件多而复杂，也因此会增加不少组装操作步骤。而且避雷器作为支柱绝缘子使用，避雷器损坏时更换困难。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种一体化固定外串联间隙自脱离金属氧化物避雷器绝缘子，不仅起到绝缘和支持导线作用，而且能使金属氧化物避雷器摆脱电网工频电压作用，能可靠的使故障避雷器脱离运行。
[0006]本实用新型是通过以下技术方案实现的，本实用新型包括穿刺夹线金具、绝缘导线、高压电极引弧棒、支柱绝缘子、绝缘支架、横担、金属氧化物避雷器、脱离器和接地导线；所述穿刺夹线金具设置于支柱绝缘子的顶端，支柱绝缘子的底端固定在横担上，穿刺夹线金具夹持绝缘导线，高压电极引弧棒和穿刺夹线金具相连，绝缘支架和高压电极引弧棒平行，绝缘支架分别连接支柱绝缘子和金属氧化物避雷器，金属氧化物避雷器的顶端设有半圆球电极，半圆球电极和高压电极引弧棒形成固定外串联放电间隙，脱离器和金属氧化物避雷器串接，脱离器的接地端和横担通过接地导线连接接地。
[0007]所述穿刺夹线金具包括绝缘护罩以及设置于绝缘护罩内的上压块、下压块、连接件和刺齿，上压块设置于下压块上，上压块和下压块通过连接件相连，刺齿对称设置于上压块和下压块上，位于上压块上的刺齿和位于下压块上的刺齿分别夹持绝缘导线，下压块连接在支柱绝缘子的顶端，高压电极引弧棒和下压块相连。
[0008]所述连接件包括螺栓和力矩螺母，上压块和下压块分别套设在螺栓上，力矩螺母旋设在螺栓上。采用力矩螺母，压紧力均衡可靠，满足电流通流能力要求，同时不损伤芯线，保证高压穿刺电极与芯线长期接触可靠。
[0009]所述刺齿为铜合金制成的四齿结构冲压片。比铝合金强度和韧性更高、导电性能更好。
[0010]考虑到铜铝合金过渡时易氧化，刺齿表面设有防氧化层。
[0011]所述脱离器通过螺纹式外置接口与金属氧化物避雷器的下端串接，实现脱离器和金属氧化物避雷器的可靠串接。
[0012]所述的脱离器为热熔或热爆式，耐冲击能力强，在2ms方波及4/10 ii s大电流冲击下均不动作。
[0013]作为本实用新型的优选方式之一，所述高压电极引弧棒上包覆设置绝缘套管。
[0014]所述接地导线为铜多股软导线，截面积大于10_2，使得脱离器能自由动作并形成足够的空气间隙，以使得故障损坏的避雷器与系统可靠隔离。
[0015]当绝缘导线上的雷电压幅值超过间隙放电电压后，高压电极引弧棒和半圆球电极构成的串联间隙击穿。当金属氧化物避雷器正常工作时，脱离器不动作并呈低阻抗，金属氧化物避雷器进入低阻抗导通状态，起到限制支柱绝缘子两端过电压的作用，雷电冲击过后，系统工作电压加在金属氧化物避雷器上，金属氧化物避雷器瞬间恢复到高阻抗阻断状态，工频续流被抑制在很小的范围内无法建弧，串联间隙绝缘性能迅速恢复，金属氧化物避雷器和线路恢复到正常运行状态；当金属氧化物避雷器损坏失效时，工频故障电流通过脱离器，脱离器及时、准确、可靠动作，使故障金属氧化物避雷器脱离运行，并有明显的脱离标志，便于巡视人员发现故障的金属氧化物避雷器。
[0016]本实用新型相比现有技术具有以下优点:
[0017](I)本实用新型将避雷器与绝缘子连接合为一体，降低了线路成本，简化了安装步骤，提高了安装效率；
[0018](2)本实用新型的放电间隙固定，且通过大量的雷电实验进行绝缘配合，确定放电间隙值，安装时无需再进行调节；
[0019](3)本实用新型由于空气绝缘间隙的存在，使金属氧化物避雷器摆脱电网工频电压，仅存在自然老化问题，大大延长了金属氧化物避雷器使用寿命；
[0020](4)金属氧化物避雷器在出现避雷损坏时，特别是出现单相弧光接地谐振过电压时，串联在金属氧化物避雷器与横担之间的脱离器能迅速可靠的使故障金属氧化物避雷器脱离运行，并给出明确脱离标志，便于巡视人员发现故障避雷器，为实现金属氧化物避雷器“状态检修”提供了切实可行的技术措施；
[0021](5)本实用新型的避雷器安装、拆卸简单，便于在系统不停电下开展更换作业。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是本实用新型的结构示意图；
[0023]图2是穿刺夹线金具的局部示意图。
【具体实施方式】
[0024]下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
[0025]如图1所示,本实施例包括穿刺夹线金具1、绝缘导线2、高压电极引弧棒3、支柱绝缘子4、绝缘支架5、横担6、金属氧化物避雷器7、脱离器8和接地导线9 ;所述穿刺夹线金具I设置于支柱绝缘子4的顶端，支柱绝缘子4的底端固定在横担6上，穿刺夹线金具I夹持绝缘导线2，高压电极引弧棒3和穿刺夹线金具I相连，绝缘支架5和高压电极引弧棒3平行，绝缘支架5分别连接支柱绝缘子4和金属氧化物避雷器7，金属氧化物避雷器7的顶端设有半圆球电极71，半圆球电极71和高压电极引弧棒3形成固定外串联放电间隙，脱离器8和金属氧化物避雷器7串接，脱离器8的接地端和横担6通过接地导线9连接接地。所述高压电极引弧棒3上包覆设置绝缘套管31。
[0026]如图2所示，穿刺夹线金具I包括绝缘护罩11以及设置于绝缘护罩11内的上压块12、下压块13、连接件和刺齿14，上压块12设置于下压块13上，上压块12和下压块13通过连接件相连，刺齿14对称设置于上压块12和下压块13上，位于上压块12上的刺齿14和位于下压块13上的刺齿14分别夹持绝缘导线2，下压块13连接在支柱绝缘子4的顶端，高压电极引弧棒3和下压块13相连。
[0027]所述连接件包括螺栓15和力矩螺母16，上压块12和下压块13分别套设在螺栓15上，力矩螺母16旋设在螺栓15上。采用力矩螺母16，压紧力均衡可靠，满足电流通流能力要求，同时不损伤芯线，保证高压穿刺电极与芯线长期接触可靠。
[0028]所述刺齿14为铜合金制成的四齿结构冲压片。冲压片为瘦苗条形，钝齿尖的形状，比铝合金强度和韧性更高、导电性能更好。考虑到铜铝合金过渡时易氧化，刺齿14表面设有防氧化层。
[0029]所述脱离器8通过螺纹式外置接口与金属氧化物避雷器7的下端串接，实现脱离器8和金属氧化物避雷器7的可靠串接。
[0030]所述的脱离器8为热爆式，耐冲击能力强，在2ms方波及4/10 ii s大电流冲击下均不动作。
[0031]所述接地导线9为铜多股软导线，截面积大于10_2，使得脱离器8能自由动作并形成足够的空气间隙，以使得故障损坏的避雷器与系统可靠隔离。
[0032]本实施例工作时，当绝缘导线2上的雷电压幅值超过间隙放电电压后，高压电极引弧棒3和半圆球电极71构成的串联间隙击穿。当金属氧化物避雷器7正常工作时，脱离器8不动作并呈低阻抗，金属氧化物避雷器7进入低阻抗导通状态，起到限制支柱绝缘子4两端过电压的作用，雷电冲击过后，系统工作电压加在金属氧化物避雷器7上，金属氧化物避雷器7瞬间恢复到高阻抗阻断状态，工频续流被抑制在很小的范围内无法建弧，串联间隙绝缘性能迅速恢复，金属氧化物避雷器7和线路恢复到正常运行状态；当金属氧化物避雷器7损坏失效时，工频故障电流通过脱离器8，脱离器8及时、准确、可靠动作，使故障金属氧化物避雷器7脱离运行，并有明显的脱离标志，便于巡视人员发现故障的金属氧化物避雷器7 o
【权利要求】
1.一种一体化固定外串联间隙自脱离金属氧化物避雷器绝缘子，其特征在于，包括穿刺夹线金具(I)、绝缘导线(2)、高压电极引弧棒(3)、支柱绝缘子(4)、绝缘支架(5)、横担(6)、金属氧化物避雷器(7)、脱离器(8)和接地导线(9);所述穿刺夹线金具(I)设置于支柱绝缘子(4)的顶端，支柱绝缘子(4)的底端固定在横担(6)上，穿刺夹线金具(I)夹持绝缘导线(2)，高压电极引弧棒(3)和穿刺夹线金具(I)相连，绝缘支架(5)和高压电极引弧棒(3 )平行，绝缘支架(5 )分别连接支柱绝缘子(4 )和金属氧化物避雷器(7 )，金属氧化物避雷器(7)的顶端设有半圆球电极(71)，半圆球电极(71)和高压电极引弧棒(3)形成固定外串联放电间隙，脱离器(8)和金属氧化物避雷器(7)串接，脱离器(8)的接地端和横担(6)通过接地导线(9)连接接地。
2.根据权利要求1所述的一体化固定外串联间隙自脱离金属氧化物避雷器绝缘子，其特征在于，所述穿刺夹线金具(I)包括绝缘护罩(11)以及设置于绝缘护罩(11)内的上压块(12)、下压块(13)、连接件和刺齿(14)，上压块(12)设置于下压块(13)上，上压块(12)和下压块(13)通过连接件相连，刺齿(14)对称设置于上压块(12)和下压块(13)上，位于上压块(12)上的刺齿(14)和位于下压块(13)上的刺齿(14)分别夹持绝缘导线(2)，下压块(13)连接在支柱绝缘子(4)的顶端，高压电极引弧棒(3)和下压块(13)相连。
3.根据权利要求2所述的一体化固定外串联间隙自脱离金属氧化物避雷器绝缘子，其特征在于，所述连接件包括螺栓(15)和力矩螺母(16)，上压块(12)和下压块(13)分别套设在螺栓(15)上，力矩螺母(16)旋设在螺栓(15)上。
4.根据权利要求2所述的一体化固定外串联间隙自脱离金属氧化物避雷器绝缘子，其特征在于，所述刺齿(14)为铜合金制成的四齿结构冲压片。
5.根据权利要求4所述的一体化固定外串联间隙自脱离金属氧化物避雷器绝缘子，其特征在于，所述刺齿(14)表面设有防氧化层。
6.根据权利要求1所述的一体化固定外串联间隙自脱离金属氧化物避雷器绝缘子，其特征在于，所述脱离器(8)通过螺纹式外置接口与金属氧化物避雷器(7)的下端串接。
7.根据权利要求1所述的一体化固定外串联间隙自脱离金属氧化物避雷器绝缘子，其特征在于，所述的脱离器(8)为热熔或热爆式。
8.根据权利要求1所述的一体化固定外串联间隙自脱离金属氧化物避雷器绝缘子，其特征在于，所述高压电极引弧棒(3 )上包覆设置绝缘套管(31)。
9.根据权利要求1所述的一体化固定外串联间隙自脱离金属氧化物避雷器绝缘子，其特征在于，所述接地导线(9)为铜多股软导线，截面积大于10mm2。
【文档编号】H01B17/46GK203386547SQ201320454109
【公开日】2014年1月8日 申请日期:2013年7月29日 优先权日:2013年7月29日
【发明者】吴少雷, 冯玉, 陆巍, 胡枭然, 江千军 申请人:国家电网公司, 安徽省电力科学研究院