專利名稱：用于超高壓輸電線路復(fù)合絕緣子雷電防護(hù)的并聯(lián)間隙電極的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于超高壓輸電線路復(fù)合絕緣子雷電防護(hù)的并聯(lián)間隙電極，屬于電力系統(tǒng)輸電線路雷電防護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
雷擊是造成輸電線路跳閘的重要原因。CIGRE在12個國家統(tǒng)計(jì) 表明275_500kV輸電線路雷害事故占總事故的60%。俄羅斯1150kV輸電線路雷擊引起的跳閘次數(shù)占總跳閘次數(shù)的84.2%。我國50%以上的電力系統(tǒng)故障是由雷擊引起的。隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，由于雷擊輸電線路而引起的事故也日益增多。以往雷電防護(hù)強(qiáng)調(diào)降低雷擊跳閘率，對跳閘后絕緣子受電弧燒灼損壞的問題考慮較少，導(dǎo)致事故率難以有效抑制，特別是復(fù)合絕緣廣泛應(yīng)用之后，由于其抗燒灼能力相對較差，損壞概率較高。由于電網(wǎng)快速發(fā)展，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)越來越強(qiáng)，以及大量SF6開關(guān)、微機(jī)化繼電保護(hù)和重合閘裝置的普遍使用的情況，傳統(tǒng)的“堵塞型”的防雷措施已顯得保守和片面。相比之下，安裝并聯(lián)間隙的優(yōu)點(diǎn)突出保護(hù)絕緣子不受燒灼損壞；提高系統(tǒng)重合閘成功率，防止出現(xiàn)系統(tǒng)大事故；可以做到不巡線，大大減輕勞動強(qiáng)度，提高電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)效益。500kV超高壓輸電線路并聯(lián)間隙設(shè)計(jì)需在以下方面取得突破首先，500kV超高壓線路并聯(lián)間隙需要絕緣子表面和并聯(lián)間隙表面均壓問題，以防止可見電暈和絕緣子快速老化，而低電壓等級由于絕緣子表面和并聯(lián)間隙場強(qiáng)較低，一般無需考慮該問題；其次，以往為了保證在并聯(lián)間隙首先擊穿需降低間隙距離，會造成線路跳閘率上升，需要深入研究確定兩種因素的平衡點(diǎn)；再次，當(dāng)電弧形成后，要保證電弧快速運(yùn)動到特定位置穩(wěn)定燃燒，以保證絕緣子不受損壞。日本、德國、法國等國家從20世紀(jì)60年代已開始研究在架空送電線路上使用并聯(lián)放電間隙，日本國電氣學(xué)會1979年發(fā)表的標(biāo)準(zhǔn)《JEC-207-1979架空送電用架線金具》列出了 32種型式，280余種規(guī)格，在66 154kV電壓等級架空輸電線路各種絕緣子串上使用的并聯(lián)間隙，但相關(guān)研究成果主要集中在500kV以下輸電線路，且國外安裝的并聯(lián)間隙會造成絕緣子絕緣強(qiáng)度下降到75%左右，造成跳閘率水平大幅提高，相關(guān)成果無法在國內(nèi)使用。國內(nèi)已有相關(guān)研究，但以IlOkV和220kV為主，500kV研究成果相對較少。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提出一種用于超高壓輸電線路復(fù)合絕緣子雷電防護(hù)的并聯(lián)間隙電極，用于在正常運(yùn)行時保證絕緣子場強(qiáng)分布滿足要求，且自身不產(chǎn)生可見電暈，雷擊閃絡(luò)時電弧在間隙間產(chǎn)生且快速向遠(yuǎn)離絕緣子方向運(yùn)動，避免超高壓輸電線路復(fù)合絕緣子燒灼損壞問題，有效降低雷擊事故率。本實(shí)用新型提出的用于超高壓輸電線路復(fù)合絕緣子雷電防護(hù)的并聯(lián)間隙電極，由曲面環(huán)電極、兩個球電極和金屬支架組成，所述的曲面環(huán)電極包括一個半圓環(huán)段和兩個上翹段，兩個上翹段從半圓環(huán)段的兩端向上延伸；所述的球電極置于曲面環(huán)電極的兩個上翹段的端部；所述的金屬支架徑向支撐在曲面環(huán)電極半圓環(huán)段下部。上述并聯(lián)間隙電極，以曲面環(huán)電極的半圓環(huán)段圓心為(x，y，z)三維坐標(biāo)的原點(diǎn)，則曲面環(huán)電極半圓環(huán)段的軸線上每一點(diǎn)的坐標(biāo)由下式確定x2+y2 = R2 (x ^ 0)z = 0 (x ^ 0)曲面環(huán)電極的兩個上翹段的軸線上每一點(diǎn)的坐標(biāo)由下式確定
權(quán)利要求1.一種用于超高壓輸電線路復(fù)合絕緣子雷電防護(hù)的并聯(lián)間隙電極，其特征在于該并聯(lián)間隙電極由曲面環(huán)電極、兩個球電極和金屬支架組成，所述的曲面環(huán)電極包括一個半圓環(huán)段和兩個上翹段，兩個上翹段從半圓環(huán)段的兩端向上延伸；所述的球電極置于曲面環(huán)電極的兩個上翹段的端部；所述的金屬支架徑向支撐在曲面環(huán)電極半圓環(huán)段下部。
2.如權(quán)利要求I所述的并聯(lián)間隙電極，其特征在于，以曲面環(huán)電極的半圓環(huán)段圓心為(x，y，z)三維坐標(biāo)的原點(diǎn)，則曲面環(huán)電極半圓環(huán)段的軸線上每一點(diǎn)的坐標(biāo)由下式確定x2+y2 = R2 (x ^ 0)z = 0 (x ^ 0) 曲面環(huán)電極的兩個上翹段的軸線上每一點(diǎn)的坐標(biāo)由下式確定 y=^-^x2±R{0<x^L) z = ~2%2 (0 < X < Z) 并聯(lián)間隙電極中球電極的球心相對于三維坐標(biāo)原點(diǎn)的球心坐標(biāo)為(L，d/2, h)， 其中，R為曲面環(huán)電極半圓環(huán)段的半徑，h為球電極的球心與三維坐標(biāo)原點(diǎn)之間的縱向距離，L為球電極的球心與三維坐標(biāo)原點(diǎn)之間的橫向距離，d為兩個球電極的球心之間的距離。
3.如權(quán)利要求2所述的并聯(lián)間隙電極，其特征在于其中所述的曲面環(huán)電極半圓環(huán)段的半徑R的取值范圍為200毫米 300毫米，球電極的球心與三維坐標(biāo)原點(diǎn)之間的縱向距離h的取值范圍為0 100毫米，球電極的球心與三維坐標(biāo)原點(diǎn)之間的橫向距離L的取值范圍為300毫米 500毫米，兩個球電極的球心之間的距離d的取值范圍為100毫米 140毫米。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于超高壓輸電線路復(fù)合絕緣子雷電防護(hù)的并聯(lián)間隙電極，屬于電力系統(tǒng)輸電線路雷電防護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。間隙電極由曲面環(huán)電極、兩個球電極和金屬支架組成，曲面環(huán)電極包括一個半圓環(huán)段和兩個上翹段，兩個上翹段從半圓環(huán)段的兩端向上延伸。球電極置于曲面環(huán)電極的兩個上翹段的端部。金屬支架徑向支撐在曲面環(huán)電極半圓環(huán)段下部。使用本實(shí)用新型提出的并聯(lián)間隙電極，正常運(yùn)行時可保證絕緣子場強(qiáng)分布滿足要求，且自身不產(chǎn)生可見電暈，雷擊閃絡(luò)時電弧在間隙間產(chǎn)生且快速向遠(yuǎn)離絕緣子方向運(yùn)動，避免超高壓輸電線路復(fù)合絕緣子燒灼損壞問題，有效降低雷擊事故率，對跳閘率影響小。
文檔編號H01B17/46GK202394607SQ20112051053
公開日2012年8月22日 申請日期2011年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月8日
發(fā)明者何金良, 余占清, 俞俊杰, 夏谷林, 莊池杰, 彭翔, 曾嶸, 陳禾 申請人:中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司超高壓輸電公司檢修試驗(yàn)中心, 清華大學(xué)