一种放电间隙装置的组合电极的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种放电间隙装置的组合电极，包括设置在正六棱柱支架内的上电极组件、下电极组件和侧电极组件；上电极组件与正六棱柱支架的顶盖中心支柱连接，下电极组件设置在正六棱柱支架的底部网孔板中心处，侧电极组件设置在所述底部网孔板上；上电极组件包括上电极、固定螺杆、固定螺母和碟形弹簧；下电极组件包括下电极、下侧电极、固定座、环形屏蔽罩和穿墙套管；侧电极组件包括侧电极、固定板、固定块、固定座、调节螺钉和支撑杆。与现有技术相比，本发明提供的一种放电间隙装置的组合电极，满足放电电弧可移动的要求，避免电极局部高温烧蚀，延长了电极的使用寿命；且能够根据工程情况对闪络间隙的间距进行粗调和微调，提高了保护的可靠性。
【专利说明】-种放电间隙装置的组合电极
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种电极，具体涉及一种放电间隙装置的组合电极。
【背景技术】
[0002] 放电间隙作为一种过电压保护设备，能在电压超过保护设定值瞬间导通，起着保 护高压设备的作用。当电路导通后，由电路设计受电动力的作用，电弧将从起弧间隙转移到 一个大的续流间隙间燃烧，直到被断路器旁路。放电间隙的工作核心是电极，电极一般包括 电极、固定支架和调节机构。
[0003] 放电间隙因过电压而在电极间放电时产生电弧，电弧的高温会使电极烧蚀；另外 在进行试验或者不同的大气海拔状况下需要对起弧闪络间隙电极距离做出调整，并且在调 整过程中需要各部件保持绝对导电，对焊接工艺要求较高。本发明长期观察、研究发现目前 市场上运行的大部分放电间隙电极结构存在以下方面不足：1、放电间隙产生电弧放电时， 电弧集中在固定部位燃烧，容易引起局部过热而造成电极烧蚀损坏；2、大多数放电间隙其 闪络间隙的距离只能进行粗调节，少数能进行精确调节的，其结构也比较复杂；3、加工工艺 复杂，成本较高。
[0004] 因此，需要提供一种能够根据工程需要准确调节闪络间隙的距离，以及快速便捷 更换电极的放电间隙装置的组合电极结构的技术方案。
【发明内容】
[0005] 为了满足现有技术的需要，本发明提供了一种放电间隙装置的组合电极，所述组 合电极包括设置在正六棱柱支架内的电极组件；所述正六棱柱支架包括顶盖、底部网孔板 和侧壁；
[0006] 所述电极组件包括分别设置在顶盖中心柱的上电极组件、设置在底部网孔板中心 的与所述上电极组件对应的下电极组件和设置在所述底部网孔板上的侧电极组件；
[0007] 与所述上电极组件对应的侧壁设置有导流窗，与所述下电极组件对应的侧壁设置 有外围挡板。
[0008] 优选的，所述上电极组件包括上电极、固定螺杆、固定螺母和碟形弹簧；所述上电 极安装在所述固定螺杆上，所述固定螺杆通过固定螺母和碟形弹簧固定在所述顶盖中心柱 上；所述上电极与坚直方向的倾斜角α为15°?23° ;
[0009] 优选的，所述下电极组件包括下电极、下侧电极、固定座、环形屏蔽罩和穿墙套管； 所述穿墙套管坚直安装在所述底部网孔板中心处，所述固定座安装在穿墙套管的顶端，所 述环形屏蔽罩安装在穿墙套管和固定座的连接处；所述下电极和下侧电极分别设置在所述 固定座的顶端和侧面；所述下电极与坚直方向的倾斜角β为5°?17° ;
[0010] 优选的，所述侧电极组件包括侧电极、固定板、固定块、固定座、调节螺钉和支撑 杆；所述支撑杆设置在所述底部网孔板上；
[0011] 所述固定板通过固定块与固定座连接，所述固定座设置在所述支撑杆的顶端，所 述侧电极和所述调节螺钉分别设置在所述固定板的两端；
[0012] 所述固定座上设置有中心距为50mm的长圆孔，用于上下调节所述固定板的位置；
[0013] 优选的，所述支撑杆与所述底部网孔板的倾斜角为Y，用于保证所述支撑杆与所 述下电极组件的穿墙套管之间的距离大于侧电极与所述下电极组件的下侧电极之间的距 离，使得所述组合电极不会对所述穿墙套管形成闪络放电；
[0014] 优选的，所述固定板上设置有中心距为23mm的长圆孔；所述调节螺钉为螺距为 2mm的螺钉；所述调节螺钉向所述固定板方向转动一周则所述固定板移动2mm，移动范围为 0 ?23mm ;
[0015] 优选的，上电极、下电极、下侧电极和侧电极均为石墨电极；
[0016] 优选的，所述顶盖由焊接为一个整体的上顶盖和下顶盖组成；所述上顶盖用盖面 为上凸型的顶盖，所述盖面的侧面为斜直线，用于导流雨水；所述下顶盖用盖面为下凹型的 顶盖，所述盖面的侧面为圆弧，用于导流气流；
[0017] 优选的，上电极组件与下电极组件产生电弧后，续流间隙内部上端的高温高压气 体由所述导流窗排出，续流间隙内部下端的高温高压气体由所述底部网孔板排出；
[0018] 所述导流窗为百叶形导流窗，所述导流窗的叶片与水平方向的夹角为60度；所述 底部网孔板由六个等边三角形孔板拼接组成；所述底部网孔板的孔为菱形孔。
[0019] 与最接近的现有技术相比，本发明的优异效果是：
[0020] 1、本发明提供的一种放电间隙装置的组合电极的结构形式满足放电电弧可移动 的要求，避免电极局部高温烧蚀，延长了电极的使用寿命；
[0021] 2、本发明技术方案中的侧电极组件能够根据工程情况对闪络间隙的间距进行粗 调和微调，提高了保护的可靠性；
[0022] 3、本发明技术方案中的上电极、下电极、下侧电极和侧电极结构简单，方便与其支 撑部件安装与拆卸，便于维护；
[0023] 4、本发明技术方案中的正六棱柱支架，结构强度可靠，采用拼接式结构，便于拆卸 安装，能够快速排放放电间隙工作时产生的高温高压气体。
【专利附图】
【附图说明】
[0024] 下面结合附图对本发明进一步说明。
[0025] 图1 :本发明提供的一种放电间隙装置的组合电极结构图；
[0026] 图2 :图1中上电极组件结构图；
[0027] 图3 :图1中下电极组件结构图；
[0028] 图4 :图1中侧电机组件结构图；
[0029] 图5 :图1中上电极组件和下电极组件相对位置图1 ;
[0030] 图6 :图1中上电极组件和下电极组件相对位置图2 ;
[0031] 图7 :图1中正六棱柱支架的结构示意图；
[0032] 图8 :续流间隙工作时的气流方向示意图；
[0033] 图9 :图1中底部网孔板的结构示意图；
[0034] 其中，1 :上电极组件；2 :下电极组件；3 :侧电极组件；4 :正六棱柱支架；5 :上电 极；6 :固定螺杆；7 :固定螺母；8 :碟形弹簧；9 :下电极；10 :下电极固定座；11 :下侧电极； 12 :环形屏蔽罩；13 :芽墙套管；14 :侧电极；15 :固定板；16 :固定块；17 :调节螺钉；18 :侧 电极固定座；19 :支撑杆倾斜角；20 :上电极倾斜角；21 :下电极倾斜角。
【具体实施方式】
[0035] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终 相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附 图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0036] 如图1所示本发明提供的一种放电间隙装置的组合电极包括设置在正六棱柱支 架4内的上电极组件1、下电极组件2和侧电极组件3 ;上电极组件1与正六棱柱支架4的 顶盖中心支柱连接，下电极组件2设置在正六棱柱支架4的底部网孔板中心处，侧电机组件 3设置在正六棱柱支架4的底部网孔板上。
[0037] 一、上电极组件；
[0038] 如图2所示上电极组件1包括上电极5、固定螺杆6、固定螺母7和碟形弹簧8 ;
[0039] 上电极5安装在固定螺杆6上，固定螺杆6通过固定螺母7和碟形弹簧8固定在 正六棱柱支架4的顶盖的中心支柱上。
[0040] 如图5和6所示，上电极5的倾斜角α的角度范围为15°?23°，使得当放电间 隙产生放电时，放电电弧在电极表面运动。
[0041] 二、下电极组件；
[0042] 如图3所示下电极组件2包括下电极9、下侧电极11、固定座10、环形屏蔽罩12和 穿墙套管13 ;
[0043] 穿墙套管13坚直安装在正六棱柱支架4的底部网孔板中心处，固定座10安装在 穿墙套管13的顶端，环形屏蔽罩12安装在穿墙套管13和固定座10的连接处；
[0044] 下电极9和下侧电极11分别设置在固定座10的顶端和侧面。
[0045] 如图5和6所示，下电极9的倾斜角β的角度范围为5°?17°，使得当放电间 隙产生放电时，放电电弧在电极表面运动。
[0046] 三、侧电极组件；
[0047] 如图4所示侧电极组件包括侧电极14、固定板15、固定块16、固定座18、调节螺钉 17和支撑杆；支撑杆设置在正六棱柱支架4的底部网孔板上；下电极组件2的下侧电极11 与侧电极14之间的间隙为闪络间隙；
[0048] 固定板15通过固定块16与固定座18连接，固定座18设置在支撑杆的顶端，侧电 极14和调节螺钉17分别设置在固定板15的两端。
[0049] 1、固定座18上设置有中心距为50mm的长圆孔，用于上下调节固定板的位置。在 调节时可以通过移动固定座18的位置来调节闪络间隙的距离，调节范围为0?50mm，实现 了对闪络间隙的粗调。
[0050] 2、支撑杆与正六棱柱支架4的底部网孔板的倾斜连接，倾斜角为Y，用于保证支 撑杆与下电极组件2的穿墙套管13之间的距离大于侧电极14与下电极组件的下侧电极11 之间的距离，使得组合电极不会对穿墙套管13形成闪络放电。
[0051] 3、固定板15上设置有中心距为23mm的长圆孔；调节螺钉17为螺距为2mm的螺 钉；调节螺钉17向固定板15方向转动一周则固定板15移动2mm，移动范围为0?23mm，实 现对闪络间隙的微调。
[0052] 如图4所示，微调的方法为：
[0053] 首先把固定板15与固定座18之间的调节螺钉17放松，使固定板15可以在固定 座18上面滑动，此时用扳手转动调节螺钉17,调节螺钉17就会顶着固定板15向左侧移动， 调节螺钉17转动一周固定板15向左侧移动距离为2_，转动半周固定板15会向左侧移动 1mm，调节精度小于1mm。
[0054] 本实施例中的上电极5、下电极9、下侧电极11和侧电极14均为石墨电极；固定螺 杆6、固定螺母7、碟形弹簧8、下电极的固定座10、环形屏蔽罩12、固定板15、固定块16、调 节螺钉17、侧电极的固定座18均采用铜或铝材料。
[0055] 四、正六棱柱支架；
[0056] 如图7所示，正六棱柱支架包括顶盖和底部网孔板；与上电极组件对应的正六棱 柱支架的侧壁设置有导流窗，与下电极组件对应的正六棱柱支架的侧壁设置有外围挡板； 正六棱柱支架的侧壁之间设置斜拉杆固定。
[0057] ①：顶盖由焊接为一个整体的上顶盖22和下顶盖23组成；
[0058] 上顶盖22用盖面为上凸型的顶盖，上顶盖22的侧面为斜直线，用于导流雨水；
[0059] 下顶盖23用盖面为下凹型的顶盖，下顶盖23的侧面为圆弧，用于导流气流。
[0060] ②：上电极组件1与下电极组件2产生电弧后，续流间隙内部上端的高温高压气体 由导流窗25排出，续流间隙内部下端的高温高压气体由底部网孔板28排出；
[0061] 导流窗25的设计是根据上电极组件1和下电极组件2的位置以及内部空气流动 轨迹确定；叶片的偏转角按照能够快速排气设计，即内部空气经下顶盖23反射后通过导流 窗25时的有效截面积最大，本实施例中导流窗25为百叶形导流窗，导流窗25的叶片与水 平方向的夹角为60度。
[0062] 如图8所示，底部网孔板28由六个等边三角形孔板拼接组成；底部网孔板28的孔 的大小依据导流气流设计，同时需要具有较高的强度，能够支撑一定的载荷，本实施例中底 部网孔板28的孔为菱形孔。
[0063] 最后应当说明的是：所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实 施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
【权利要求】
1. 一种放电间隙装置的组合电极，其特征在于，所述组合电极包括设置在正六棱柱支 架内的电极组件；所述正六棱柱支架包括顶盖、底部网孔板和侧壁； 所述电极组件包括分别设置在顶盖中心柱的上电极组件、设置在底部网孔板中心的与 所述上电极组件对应的下电极组件和设置在所述底部网孔板上的侧电极组件； 与所述上电极组件对应的侧壁设置有导流窗，与所述下电极组件对应的侧壁设置有外 围挡板。
2. 如权利要求1所述的组合电极，其特征在于，所述上电极组件包括上电极、固定螺 杆、固定螺母和碟形弹簧；所述上电极安装在所述固定螺杆上，所述固定螺杆通过固定螺母 和碟形弹簧固定在所述顶盖中心柱上；所述上电极与坚直方向的倾斜角α为15°?23°。
3. 如权利要求1所述的组合电极，其特征在于，所述下电极组件包括下电极、下侧电 极、固定座、环形屏蔽罩和穿墙套管；所述穿墙套管坚直安装在所述底部网孔板中心处，所 述固定座安装在穿墙套管的顶端，所述环形屏蔽罩安装在穿墙套管和固定座的连接处；所 述下电极和下侧电极分别设置在所述固定座的顶端和侧面；所述下电极与坚直方向的倾斜 角β为5°?17°。
4. 如权利要求1所述的组合电极，其特征在于，所述侧电极组件包括侧电极、固定板、 固定块、固定座、调节螺钉和支撑杆；所述支撑杆设置在所述底部网孔板上； 所述固定板通过固定块与固定座连接，所述固定座设置在所述支撑杆的顶端，所述侧 电极和所述调节螺钉分别设置在所述固定板的两端； 所述固定座上设置有中心距为50mm的长圆孔，用于上下调节所述固定板的位置。
5. 如权利要求4所述的组合电极，其特征在于，所述支撑杆与所述底部网孔板的倾斜 角为Y，用于保证所述支撑杆与所述下电极组件的穿墙套管之间的距离大于侧电极与所 述下电极组件的下侧电极之间的距离，使得所述组合电极不会对所述穿墙套管形成闪络放 电。
6. 如权利要求4所述的组合电极，其特征在于，所述固定板上设置有中心距为23mm的 长圆孔；所述调节螺钉为螺距为2mm的螺钉；所述调节螺钉向所述固定板方向转动一周则 所述固定板移动2mm，移动范围为0?23mm。
7. 如权利要求2、3或4所述的组合电极，其特征在于，上电极、下电极、下侧电极和侧电 极均为石墨电极。
8. 如权利要求1所述的组合电极，其特征在于，所述顶盖由焊接为一个整体的上顶盖 和下顶盖组成；所述上顶盖用盖面为上凸型的顶盖，所述盖面的侧面为斜直线，用于导流雨 水；所述下顶盖用盖面为下凹型的顶盖，所述盖面的侧面为圆弧，用于导流气流。
9. 如权利要求1所述的组合电极，其特征在于，上电极组件与下电极组件产生电弧后， 续流间隙内部上端的高温高压气体由所述导流窗排出，续流间隙内部下端的高温高压气体 由所述底部网孔板排出； 所述导流窗为百叶形导流窗，所述导流窗的叶片与水平方向的夹角为60度；所述底部 网孔板由六个等边三角形孔板拼接组成；所述底部网孔板的孔为菱形孔。
【文档编号】H01T4/02GK104218451SQ201410474857
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年9月17日 优先权日:2014年9月17日
【发明者】常忠, 李庆光, 刘慧文, 赵刚, 袁洪見, 张雷 申请人:国家电网公司, 国网智能电网研究院, 中电普瑞科技有限公司