芯柱、芯体及避雷器的制作方法

文档序号:26589766发布日期:2021-09-10 20:31阅读:45来源:国知局
芯柱、芯体及避雷器的制作方法

1.本发明涉及电力设备技术领域,具体而言,涉及一种芯柱、芯体及避雷器。


背景技术:

2.大容量多柱并联避雷器广泛应用于直流换流站、交流串联补偿装置等领域,主要作用是吸收系统冗余能量,限制过电压。运行经验表明,大容量多柱并联避雷器由于并联柱数量多,故障率较高。其故障率高的主要原因是存在概率很低的有缺陷电阻片,有缺陷电阻片表面闪络时极易烧蚀相邻合格电阻片,从而发展为避雷器整柱闪络。


技术实现要素:

3.鉴于此,本发明提出了一种芯柱,旨在解决现有技术中有缺陷电阻片表面闪络易烧蚀相邻合格电阻片的问题。本发明还提出了一种具有该芯柱的芯体以及一种具有该芯体的避雷器。
4.一个方面,本发明提出了一种芯柱,该芯柱包括:绝缘筒、多个电阻片和多个隔弧机构;其中,各电阻片均设置于绝缘筒内,并且,各电阻片沿绝缘筒的高度方向依次并列设置,每个电阻片的外周壁与绝缘筒的内壁之间均具有预设间隙;任意相邻两个电阻片之间均设置一个隔弧机构,每个隔弧机构均用于在电阻片产生电弧时对电弧进行隔离。
5.进一步地,上述芯柱中,每个隔弧机构均为具有预设厚度的隔弧垫块,每个隔弧垫块均夹设于相邻两个电阻片之间;每个隔弧垫块的尺寸与各电阻片的尺寸均相同,每个隔弧垫块沿周向均设置有向绝缘筒内壁处延伸的凸起部,以阻隔电弧。
6.进一步地,上述芯柱中,绝缘筒为一体成型,每个凸起部的外周壁与绝缘筒的内壁之间均具有第一预设距离。
7.进一步地,上述芯柱中,绝缘筒包括:多个呈环形的连接段,各连接段依次可拆卸连接;绝缘筒的内壁开设有多个容置槽,每个凸起部的外周壁均设置有向绝缘筒内壁处延伸的卡合部,每个卡合部均夹设于一个容置槽内。
8.进一步地,上述芯柱中,每个隔弧垫块均对应于相邻两个连接段之间的连接处,每个容置槽均开设于相邻两个连接段之间连接处的内壁。
9.进一步地,上述芯柱中,每个连接段均包括:均呈环形的本体、第一延伸部和第二延伸部;其中,本体的壁厚大于第一延伸部的壁厚和第二延伸部的壁厚;第一延伸部设置于本体的顶面,并且,第一延伸部的外周壁与本体的外周壁相对齐;第二延伸部设置于本体的底面,并且,第二延伸部的内周壁与本体的内周壁相对齐;每个连接段的第二延伸部与相邻连接段的第一延伸部相对合,并且,每个连接段的第二延伸部与相邻连接段的本体的顶面之间具有第二预设距离以形成容置槽。
10.进一步地,上述芯柱中,第一延伸部的壁厚和第二延伸部的壁厚之和与本体的壁厚相等。
11.进一步地,上述芯柱中,绝缘筒沿高度方向开设有多个压力释放孔。
12.本发明中,各电阻片依次并列设置,相邻两个电阻片之间均设置一个隔弧机构,在任一电阻片有缺陷产生电弧时相邻两个隔弧机构对电弧进行隔离,使得电弧置于电阻片、绝缘筒和两个隔弧机构之间的间隙内,避免电弧烧蚀相邻的电阻片,有效地确保了有缺陷电阻片表面闪络时而合格电阻片不闪络,能够有效抑制有缺陷电阻片引起的电弧,保证其余的电阻片稳定工作,避免有缺陷的电阻片影响其余合格的电阻片,解决了现有技术中有缺陷电阻片表面闪络易烧蚀相邻合格电阻片的问题,该芯柱结构简单,便于实施,当芯柱应用于避雷器时,能够有效地避免避雷器发生故障,降低了避雷器的故障率。
13.另一方面,本发明还提出了一种芯体,该芯体包括:多个环氧杆、盖体、底座和上述任一种芯柱;其中,芯柱的顶部设置盖体,芯柱的底部设置底座,各环氧杆沿芯柱的周向间隔地设置于盖体与底座之间。
14.由于芯柱具有上述效果,所以具有该芯柱的芯体也具有相应的技术效果。
15.再一方面,本发明还提出了一种避雷器,该避雷器包括:复合外套和上述的芯体;其中,芯体设置于复合外套的内部。
16.由于芯体具有上述效果,所以具有该芯体的避雷器也具有相应的技术效果。
附图说明
17.通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
18.图1为本发明实施例提供的芯柱的结构示意图;
19.图2为本发明实施例提供的芯柱的又一结构示意图;
20.图3为本发明实施例提供的避雷器的结构示意图;
21.图4为本发明实施例提供的避雷器的又一结构示意图。
具体实施方式
22.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明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发明。
23.芯柱实施例:
24.参见图1至图2,图中示出了本实施例中该芯柱的优选结构。如图所示,芯柱包括:绝缘筒1、多个电阻片2和多个隔弧机构。其中,各电阻片2均设置于绝缘筒1的内部,并且,各电阻片2沿绝缘筒1的高度方向依次并列层叠设置。具体地,绝缘筒1的高度方向为图1所示的由上至下的方向,各电阻片2层叠地依次置于绝缘筒1的内部。
25.每个电阻片2的外周壁与绝缘筒1的内壁之间均具有预设间隙,该预设间隙可以根据实际情况来确定,本实施例对此不做任何限制。具体地,每个电阻片2的截面均为圆形,绝缘筒1的截面也为圆形,每个电阻片2的中心轴线与绝缘筒1的中心轴线相重合,每个电阻片2的外径均小于绝缘筒1的内径。
26.任意相邻两个电阻片2之间均设置一个隔弧机构,每个隔弧机构均用于在电阻片2产生电弧时对电弧进行隔离,避免电弧烧蚀相邻的电阻片2。
27.使用时,相邻两个电阻片2被隔弧机构进行阻隔,若其中一个电阻片2出现缺陷时会在电阻片2与绝缘筒1内壁之间的间隙内产生电弧,由于隔弧机构的设置,所以隔弧机构把电弧进行阻隔,则电弧无法烧蚀其余相邻的电阻片2。
28.具体实施时,绝缘筒1的截面为圆形,绝缘筒1的直径大于等于120mm且小于等于300mm。绝缘筒1采用绝缘强度高、耐烧蚀、阻燃等性能的材料。
29.具体实施时,每个电阻片2的直径均为105mm。每个电阻片2均可以为氧化锌电阻片。当芯柱应用于避雷器时,电阻片2用于实现避雷器限制过电压的功能。
30.可以看出,本实施例中,各电阻片2依次并列设置,相邻两个电阻片2之间均设置一个隔弧机构,在任一电阻片2有缺陷产生电弧时相邻两个隔弧机构对电弧进行隔离,使得电弧置于电阻片2、绝缘筒1和两个隔弧机构之间的间隙内,避免电弧烧蚀相邻的电阻片2,有效地确保了有缺陷电阻片2表面闪络时而合格电阻片2不闪络,能够有效抑制有缺陷电阻片2引起的电弧,保证其余的电阻片2稳定工作,避免有缺陷的电阻片2影响其余合格的电阻片2,解决了现有技术中有缺陷电阻片表面闪络易烧蚀相邻合格电阻片的问题,该芯柱结构简单,便于实施,当芯柱应用于避雷器时,能够有效地避免避雷器发生故障,降低了避雷器的故障率。
31.参见图1至图2,上述实施例中,每个隔弧机构均为具有预设厚度的隔弧垫块3,每个隔弧垫块3均夹设于相邻两个电阻片2之间。具体地,隔弧垫块3为金属材质,该预设厚度可以根据实际情况来确定,本实施例对此不做任何限制。
32.每个隔弧垫块3的尺寸与各电阻片2的尺寸均相同,具体地,每个电阻片2的尺寸均相同,每个隔弧垫块3的截面均为圆形,每个隔弧垫块3的外径与每个电阻片2的外径均相等。并且,各隔弧垫块3与各电阻片2相对齐。
33.每个隔弧垫块3沿周向均设置有凸起部5,该凸起部5向绝缘筒1的内壁处延伸,该凸起部5用于阻挡电弧。具体地,凸起部5为环形,凸起部5为隔弧垫块3的外周壁向外凸起的一圈,则相邻两个隔弧垫块3的凸起部5对夹设的电阻片2与绝缘筒1之间的间隙进行阻隔,进而阻隔电弧。
34.可以看出,本实施例中,每个隔弧机构的结构简单,便于实施,并且,每个隔弧垫块3的凸起部5均对有缺陷电阻片2产生的电弧进行阻隔,避免电弧烧蚀相邻合格的电阻片2。
35.参见图2,本实施例中示出了绝缘筒的一种实施方式。如图所示,绝缘筒1为一体成型,各电阻片2和各隔弧垫块3依次并列设置形成一个整体,该整体均置于绝缘筒1的内部。每个凸起部5的外周壁与绝缘筒1的内壁之间均具有第一预设距离,该第一预设距离可以根据实际情况来确定,本实施例对此不做任何限制。具体地,每个凸起部5均为圆环形,每个凸起部5的外径与绝缘筒1的内径之间的差值小于等于4mm。
36.具体实施时,隔弧垫块3的直径为158mm。
37.参见图1,本实施例中示出了绝缘筒的另一种实施方式。如图所示,绝缘筒1包括:多个连接段4。其中,每个连接段4均呈环形,各连接段4依次可拆卸连接。具体地,每个连接段4均为圆环形。
38.绝缘筒1的内壁开设有多个容置槽,各容置槽沿绝缘筒1的高度方向依次设置,每
个容置槽均呈环形,并且,每个容置槽均向绝缘筒1的外壁处凹陷。每个凸起部5的外周壁均设置有卡合部6,该卡合部6沿凸起部5的外周壁设置一圈,则卡合部6为环形,卡合部6向绝缘筒1的内壁处延伸。每个卡合部6均夹设于一个容置槽内。具体地,容置槽的数量可以根据实际情况来确定,本实施例对此不做任何限制。优选的,各卡合部6与各容置槽的数量相同且一一对应,每个卡合部6均夹设于对应的容置槽内。
39.可以看出,本实施例中,绝缘筒1的各连接段4依次可拆卸连接,便于安装拆卸,并且,每个凸起部5均设置有向外延伸的卡合部6,各卡合部6均夹设于绝缘筒1内壁的容置槽内,不仅能够对各隔弧垫块3进行夹设固定,还能够有效地阻隔电弧,避免电弧烧蚀合格的电阻片2。
40.继续参见图1,上述实施例中,每个隔弧垫块3均对应于相邻两个连接段4之间的连接处,并且,每个容置槽均开设于相邻两个连接段4之间连接处的内壁。具体地,任意相邻两个连接段4之间的连接处均开设有一个容置槽。
41.每个连接段4均可以包括:本体41、第一延伸部42和第二延伸部43。其中,本体41、第一延伸部42和第二延伸部43均呈环形。本体41的壁厚大于第一延伸部42的壁厚,并且,本体41的壁厚大于第二延伸部43的壁厚。其中,壁厚指的是图1所示的由左至右方向上的厚度。优选的,第一延伸部42的壁厚和第二延伸部43的壁厚之和与本体41的壁厚相等。
42.第一延伸部42设置于本体41的顶面(图1所示的上面),并且,第一延伸部42的外周壁与本体41的外周壁相对齐。第二延伸部43设置于本体41的底面(图1所示的下面),并且,第二延伸部43的内周壁与本体41的内周壁相对齐。具体地,图1中左侧为外,右侧为内,则第一延伸部42的外周壁指的是第一延伸部42的外侧,第二延伸部43的内周壁指的是第二延伸部43的内侧,本体41的外周壁指的是本体41的外侧,本体41的内周壁指的是本体41的内侧。第一延伸部42和第二延伸部43分别置于本体41的上下两侧,并且,第一延伸部42和第二延伸部43为错位设置。
43.每个连接段4的第二延伸部43与相邻连接段4的第一延伸部42相对合,第二延伸部43的外周壁与相邻连接段4的第一延伸部42的内周壁相接触,第一延伸部42的端部与相邻连接段4的本体41相接触。每个连接段4的第二延伸部43与相邻连接段4的本体41的顶面之间具有第二预设距离,以形成容置槽。具体地,每个连接段4的第二延伸部43的长度小于第一延伸部42的长度,则第一延伸部42的端部与本体41相接触时,第二延伸部43的端部与本体41之间的空间形成了容置槽。
44.具体实施时,第二预设距离可以根据实际情况来确定,本实施例对此不做任何限制。
45.优选的,本体41、第一延伸部42和第二延伸部43为一体成型。
46.可以看出,本实施例中,每个隔弧垫块3的卡合部6的外径均大于绝缘筒1的内径,以确保可靠地密封电弧,并且,每个隔弧垫块3的卡合部6的外径均小于绝缘筒1的外径,保证隔弧垫块3不外露。每个连接段4的结构简单,便于实施,各连接段4依次错位接触从而形成绝缘筒1。
47.参见图1和图2,上述各实施例中,绝缘筒1沿高度方向开设有多个压力释放孔11。当绝缘筒1包括多个连接段4时,每个连接段4均开设有压力释放孔11。
48.具体实施时,每个压力释放孔11的直径大于等于5mm且小于等于20mm。
49.综上所述,本实施例中,各电阻片2依次并列设置,相邻两个电阻片2之间均设置一个隔弧机构,在任一电阻片2有缺陷产生电弧时相邻两个隔弧机构对电弧进行隔离,使得电弧置于电阻片2、绝缘筒1和两个隔弧机构之间的间隙内,避免电弧烧蚀相邻的电阻片2,有效地确保了有缺陷电阻片2表面闪络时而合格电阻片2不闪络,能够有效抑制有缺陷电阻片2引起的电弧,保证其余的电阻片2稳定工作,该芯柱结构简单,便于实施,当芯柱应用于避雷器时,能够有效地避免避雷器发生故障,降低了避雷器的故障率。
50.芯体实施例:
51.本实施例还提出了一种芯体,参见图3和图4,该芯体包括:多个环氧杆7、盖体8、底座9和上述任一种芯柱。其中,芯柱的顶部设置盖体8,芯柱的底部设置底座9,各环氧杆7沿芯柱的周向间隔地设置于盖体8与底座9之间。具体地,芯柱的底部与底座9之间设置有连接件,盖体8与底座9将芯柱夹紧。
52.其中,芯柱的具体实施过程参见上述说明即可,本实施例在此不再赘述。
53.由于芯柱具有上述效果,所以具有该芯柱的芯体也具有相应的技术效果。
54.避雷器实施例:
55.本实施例还提出了一种避雷器,参见图3和图4,该避雷器包括:复合外套10和上述任一种芯体。其中,芯体设置于复合外套10的内部。
56.其中,芯体的具体实施过程参见上述说明即可,本实施例在此不再赘述。
57.由于芯体具有上述效果,所以具有该芯体的避雷器也具有相应的技术效果。
58.需要说明的是,本发明中的芯柱、芯体及避雷器的原理相同,相关之处可以相互参照。
59.需要说明的是,在本发明的描述中,术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系,这仅仅是为了便于描述,而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。
60.此外,还需要说明的是,在本发明的描述中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言,可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
61.显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
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