专利名称：有机复合外套无间隙金属氧化物避雷器的制作方法
技术领域：
本实用新型有机复合外套无间隙金属氧化物避雷器涉及到电力机车过电压保护装置，属避雷器。
目前，我国电气化铁道牵引电力机车过电压保护装置有二种类型一种是机车主变压器的网侧置110mm棒—棒放电间隙；另一种是瓷外套无间隙氧化锌避雷器。
瓷外套无间隙氧化锌避雷器，选用氧化锌电阻片作为阀片元件组装成避雷器，这种避雷器一般安装在地面静态的大型电器设备上，如电站、变电所、发电机等，不适应在高速运行中的电力机车上安装，其主要缺陷(1)重量重，不适应机车运行中的振动，高速以及加速度等动态条件下的环境，限制运行速度120km/h以内，不能满足准高速(180km/h)运行的要求；(2)外绝缘耐压试验限制在海拔2000m以下地区，对山区或高原地区不能适用；(3)该避雷器内部空腔采用气体绝缘(六氟化硫或氮气)，由于电力机车运行中振动大，外部环境温度，湿度，气压变化范围大，引起气体的呼吸作用，使空气中的潮气侵入避雷器内部，严重影响氧化锌电阻片的寿命，还会造成阀片的侧闪，甚至发生爆破；(4)瓷外套不仅运输和安装中易损坏，在过电压作用下，压力释放容易造成粉碎性爆炸，造成顶电和机破故障，严重影响人身和行车安全。
本实用新型的目的在于克服上述已有技术存在的不足和问题，设计一种新型电力机车用避雷器，达到重量轻，绝缘性能好，耐污秽性优异，机械强度高，全密封，安全防爆等，能够适应全国各地区准高速电力机车运行条件的避雷器。
本实用新型的目的可以通过以下方式实现。
保留原氧化锌避雷器由绝缘外套、芯片及上下盘座三部分组成的基本结构，将绝缘外套设计成由绝缘材料外罩1与内衬支撑筒2二者固接构成的整体有机复合外套，在该整体有机复合外套与芯体4之间无间隙，完全是全密封式固体绝缘导热材料层3，上、下盘座5、6是动态密封紧固结构，避雷器外顶部与高压端连接，底部接地。
本实用新型与已有的避雷器相比较具有明显的优异特性1.体积小，重量轻，不易破碎，总重量14.kg，全高度550mm，便于机车顶部安装，有利于牵引高速化；2.绝缘性能好，外套爬电距离大于1000mm，适合海拔3500m以内，全国铁路各地区环境条件；3.机械强度强度高，抗振性能好，满足最大风速，水平拉力及机车运行速度200km/h合成额定抗弯负荷；4.全密封固体绝缘结构，内部无空腔，基本上消除了因气体呼吸作用潮气侵入的隐患，提高避雷器电性能稳定性和使用寿命；5.有机复合外套安全防爆，从根本上消除爆炸的危险，保证人身和设备安全；6.硅橡胶伞套表面具有憎水性，因此大大提高其耐污秽性能。
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明
图1为本实用新型正视图图2为该避雷器的结构剖视图在图2中，1为硅橡胶伞裙形绝缘材料外罩，2为内衬支撑筒，3为全密封固体绝缘导热材料层，4为氧化锌电阻片芯体，5、6为上、下盘座，7、8为金属垫，9为防振弹簧，10为环形金属垫。在本实施例中，绝缘材料外罩1采用硅橡胶伞裙形整体件，内衬支撑筒2为环氧玻璃丝布筒式结构，它的外壁与硅橡胶伞裙形绝缘材料外罩1的内壁粘接成一体，由此构成有机复合外套，它具有重量轻，绝缘性能好，机械强度强高，耐污秽性优异，安全防爆等特征，便于机车顶部安装，适合准高速电力机车200km/h运行速度，满足全国铁路各地区环境条件，从根本上消除瓷外套爆炸的危害，保证人身和设备安全，采用氧化锌电阻片串联组成避雷器芯体4，利用氧化锌电阻片优异的非线性伏安特性，无续流，通流容量大，残压低，电性能稳定等特性，满足绝缘配合，实现了过电压保护，避雷器内部，突破传统避雷器充保护气体的工艺，采用真空灌入绝缘导热材料—树脂胶，树脂胶充分固化后，形成内衬支撑筒2的内壁与该固体绝缘导热材料层3完全密贴无间隙，避雷器内部成为全密封固体绝缘结构，克服了电力机车运行中，由于振动和大气变化的影响，造成避雷器内部气体的呼吸作用将潮气侵入危害氧化锌电阻片的缺点，提高了避雷器电性能的稳定性和使用寿命；上下盘座5、6内部采用螺纹紧固，下盘座6与芯体4底部设金属垫8，上盘座5与芯体4顶部设金属垫7、防振弹簧9及环形金属垫10，构成动态密封紧固结构，提高抗振能力，避雷器的整体达到全密封固体绝缘和动态紧固抗振的结构形式，充分保证了电力牵引的过电压保护和电力机车的运行条件。
权利要求1.一种有机复合外套无间隙金属氧化物避雷器，包括绝缘外套、芯体及上下盘座，其特征在于绝缘外套是由绝缘材料外罩(1)与内衬支撑筒(2)二者固接构成的整体有机复合外套，在该整体有机复合外套与芯体(4)之间完全是全密封式固体绝缘导热材料层(3)，上、下盘座(5、6)是动态密封紧固结构。
2.根据权利要求1所述的有机复合外套无间隙金属氧化物避雷器，其特征在于绝缘材料外罩(1)是硅橡胶伞裙形整体件，内衬支撑筒(2)为环氧玻璃丝布筒式结构，它的外壁与绝缘材料外罩(1)的内壁固接，内衬支撑筒(2)的内壁与固体绝缘导热材料层(3)密贴。
3.根据权利要求1所述的有机复合外套无间隙金属氧化物避雷器，其特征在于上、下盘座(5、6)采用螺纹紧固，下盘座(6)与芯体(4)底部设金属垫(8)，上盘座(5)与芯体(4)顶部设金属垫(7)、防振弹簧(9)及环形金属垫(10)，构成动态密封紧固结构。
专利摘要电力机车用有机复合外套无间隙金属氧化物避雷器,由硅橡胶外罩与内衬支撑筒固接构成的有机复合外套,氧化锌电阻片芯体及动态紧固防振盘座组成,外套与芯体之间的空腔突破传统避雷器充入保护气体的旧工艺,采用真空灌注绝缘导热材料,全密封固体绝缘结构,上下盘座为动态密封紧固结构,该新型避雷器重量轻,绝缘性能好,机械强度高,耐污秽,抗振能力强,安全防爆,适合机车顶部安装。满足电力牵引准高速要求及各种环境条件使用。
文档编号H01C7/105GK2293888SQ9720174
公开日1998年10月7日 申请日期1997年3月14日 优先权日1997年3月14日
发明者陈舒娟, 张永盛, 何计谋, 王大军 申请人:郑州铁路局西安计量管理所, 西安铁路分局西安机务段西安电瓷研究所