一種直流避雷器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種直流避雷器，包括避雷器本體和放電間隙組，放電間隙組與所述避雷器本體的高壓端連接，避雷器本體包括若干避雷器單元，每?jī)蓚€(gè)避雷器單元之間通過(guò)法蘭相連接，每個(gè)避雷器單元的頂部和底部還依次設(shè)置密封環(huán)以及壓力釋放板，法蘭位于避雷器單元的末端并將密封環(huán)和壓力釋放板封閉在內(nèi)，每個(gè)避雷器單元由外向內(nèi)依次為外套、環(huán)氧管、電阻片柱，電阻片柱由若干電阻片串聯(lián)構(gòu)成，避雷器本體的高度為7.5m～9m，以8.2m為最優(yōu)，放電間隙組包括上部放電極和下部放電極，上部放電極和下部放電極之間的空氣間隙距離為2.3m～2.6m，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，安裝方便；其空氣間隙調(diào)整范圍大；技術(shù)參數(shù)合理，具有良好的應(yīng)用前景。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種直流避雷器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及避雷器領(lǐng)域，尤其涉及一種直流避雷器。

【背景技術(shù)】
[0002]工程上通常采用降低接地電阻、架設(shè)雙避雷線，減小避雷線保護(hù)角等方法來(lái)限制雷電過(guò)電壓，降低雷擊跳閘率。然而，在雷電活動(dòng)強(qiáng)烈、降低接地電阻困難的山區(qū)線段，上述手段并不能從根本上解決雷擊跳閘問(wèn)題。
[0003]目前國(guó)內(nèi)外已有的避雷器，避雷器本體與間隙距離之和一般大于與之并聯(lián)的絕緣子的長(zhǎng)度，需設(shè)計(jì)特殊金具解決安裝空間不匹配問(wèn)題，安裝難度大。由于電壓等級(jí)的提高，避雷器本體高度和重量都不可避免地要大于交流100kV及以下線路避雷器，安裝難度會(huì)更大；目前沒(méi)有關(guān)于直流特高壓線路避雷器空氣間隙和絕緣配合方面的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，試驗(yàn)及設(shè)計(jì)難度大。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服避雷器安裝難度大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜以及避雷器本體和空氣間隙距離難以配合的問(wèn)題，提供一種直流避雷器。
[0005]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下:一種直流避雷器，包括避雷器本體和放電間隙組，所述放電間隙組與所述避雷器本體的高壓端連接，所述避雷器本體的高度為7.5m?9m，所述放電間隙組包括上部放電極和下部放電極，所述上部放電極和所述下部放電極之間的空氣間隙距離為2.3m?2.6m。
[0006]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型還可以做如下改進(jìn)。
[0007]進(jìn)一步地，所述避雷器本體包括若干避雷器單元，所述每?jī)蓚€(gè)避雷器單元之間通過(guò)法蘭相連接，所述每個(gè)避雷器單元的頂部和底部還依次設(shè)置密封環(huán)以及壓力釋放板，所述法蘭位于所述避雷器單元的末端并將所述密封環(huán)和所述壓力釋放板封閉在內(nèi)，所述每個(gè)避雷器單元由外向內(nèi)依次為外套、環(huán)氧管、電阻片柱，所述電阻片柱由若干電阻片串聯(lián)構(gòu)成。
[0008]進(jìn)一步地，所述外套為硅橡膠外套，所述電阻片柱為氧化鋅電阻片柱，所述法蘭為鋁法蘭。
[0009]進(jìn)一步地，所述外套的干弧距離不低于7.1m,以使所述外套能夠耐受不低于其實(shí)際保護(hù)水平1.3倍的雷電沖擊電壓，且在規(guī)定的淋雨條件下能夠耐受不低于1683kV的直流電壓一分鐘。
[0010]進(jìn)一步地，所述電阻片柱的直徑為75mm，以使所述電阻片柱能夠通過(guò)不低于2000A的長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間沖擊電流試驗(yàn)且連續(xù)3次通過(guò)幅值為10kA的4/10 μ s大電流沖擊耐受試驗(yàn)。
[0011]進(jìn)一步地，所述避雷器本體的高度為8.2m。
[0012]進(jìn)一步地，所述避雷器本體的爬電距離不小于24440mm。
[0013]進(jìn)一步地，所述上部放電極和所述下部放電極均由相互平行的兩個(gè)等長(zhǎng)金屬桿以及與兩個(gè)所述金屬桿相連的兩個(gè)半圓形金屬環(huán)構(gòu)成，所述金屬桿和所述金屬環(huán)的直徑均不小于80mm ;所述上部放電極與所述避雷器本體的高壓端通過(guò)工字型連接件連接，所述避雷器本體與所述工字型連接件的豎杠相連，所述工字型連接件的兩個(gè)橫桿的兩端均與所述上部放電極的兩個(gè)金屬桿垂直連接，所述下部放電極通過(guò)兩個(gè)互相平行的桿狀連接件安裝在輸電線路導(dǎo)線上，所述兩個(gè)桿狀連接件的一端均與所述下部放電極的金屬桿垂直連接，另一端均與輸電線路導(dǎo)線相連。
[0014]進(jìn)一步地，所述直流避雷器的額定電壓為1250kVdc，直流2mA下參考電壓不小于1250kV，標(biāo)稱(chēng)放電電流30kA，30kA雷電沖擊電流下殘壓不大于2500kV，30kA陡波沖擊電流下殘壓不大于2750kV。
[0015]進(jìn)一步地，所述直流避雷器的標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊50%放電電壓不大于3700kV ;操作沖擊耐受電壓不小于2000kV ;所述直流避雷器本體正常時(shí)，在規(guī)定的淋雨條件下能夠耐受不低于1347kV的直流電壓一分鐘，所述直流避雷器本體故障時(shí)，在規(guī)定的淋雨條件下能夠耐受不低于1112kV的直流電壓一分鐘。
[0016]本實(shí)用新型的有益效果是:結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，安裝方便；其空氣間隙調(diào)整范圍大；技術(shù)參數(shù)合理，具有良好的應(yīng)用前景。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型所述直流避雷器的整體結(jié)構(gòu)圖；
[0018]圖2為本實(shí)用新型所述直流避雷器的避雷器本體單元結(jié)構(gòu)圖；
[0019]圖3為本實(shí)用新型所述直流避雷器的整體安裝結(jié)構(gòu)圖；
[0020]圖4為本實(shí)用新型所述直流避雷器的空氣間隙距離與放電電壓關(guān)系示意圖。
[0021]附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表如下:
[0022]1、避雷器本體，2、放電間隙組，10、避雷器單元，11、外套，12、環(huán)氧管，13、電阻片柱，14、法蘭，15、密封環(huán)，16、壓力釋放元件，21、上部放電極，22、下部放電極，23、工字型連接件，24、桿狀連接件。

【具體實(shí)施方式】
[0023]以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本實(shí)用新型，并非用于限定本實(shí)用新型的范圍。
[0024]如圖1所示，一種直流避雷器，包括避雷器本體I和放電間隙組2，放電間隙組2與避雷器本體I的高壓端連接，避雷器本體I的高壓端為靠近輸電線路導(dǎo)線的一端，低壓端為避雷器本體I連接在避雷器支架的一端，避雷器本體I的高度為7.5m?9m，以8.2的高度為最優(yōu)，放電間隙組2包括上部放電極21和下部放電極22，上部放電極21和下部放電極22之間的空氣間隙距離為2.3m?2.6m。
[0025]由于直流線路絕緣子對(duì)污穢要求較高，在避雷器本體I長(zhǎng)度在7.5m長(zhǎng)度時(shí)，可以保證本實(shí)用新型的直流避雷器的爬電比距達(dá)到20mm/kV以上，9m時(shí)可以保證本實(shí)用新型的直流避雷器的爬電比距達(dá)到25mm/kV以上，本實(shí)用新型中避雷器本體I的最優(yōu)化設(shè)計(jì)值為
8.2m，此時(shí)爬電比距達(dá)到了 22.2mm/kV。
[0026]如圖2所示，避雷器本體I包括若干避雷器單元10，每?jī)蓚€(gè)避雷器單元10之間通過(guò)法蘭14相連接，每個(gè)避雷器單元10的頂部和底部還依次設(shè)置密封環(huán)15以及壓力釋放板16，法蘭14位于避雷器單元10的末端并將密封環(huán)15和壓力釋放板16封閉在內(nèi)，每個(gè)避雷器單元10由外向內(nèi)依次為外套11、環(huán)氧管12、電阻片柱13，外套11起到絕緣支撐的作用，電阻片柱13由若干電阻片串聯(lián)構(gòu)成。
[0027]本實(shí)用新型的外套11可以采用硅橡膠外套，法蘭14采用鋁法蘭，電阻片柱13采用非線性氧化鋅電阻片柱。
[0028]本實(shí)用新型的上部放電極21和下部放電極22均由相互平行的兩個(gè)等長(zhǎng)金屬桿以及與兩個(gè)金屬桿相連的兩個(gè)半圓形金屬環(huán)構(gòu)成，金屬桿和金屬環(huán)的直徑均不小于80mm ;上部放電極21與避雷器本體I的高壓端通過(guò)工字型連接件23連接，避雷器本體I與工字型連接件23的豎杠相連，工字型連接件23的兩個(gè)橫桿的兩端均與上部放電極21的兩個(gè)金屬桿垂直連接，下部放電極22通過(guò)兩個(gè)互相平行的桿狀連接件24安裝在輸電線路導(dǎo)線上，兩個(gè)桿狀連接件24的一端均與下部放電極22的金屬桿垂直連接，另一端均與輸電線路導(dǎo)線相連。
[0029]本實(shí)用新型的外套11的干弧距離不低于7.1m,以使外套11能夠耐受不低于其實(shí)際保護(hù)水平1.3倍的雷電沖擊電壓，且在規(guī)定的淋雨條件下能夠耐受不低于1683kV的直流電壓一分鐘，避雷器本體I能夠通過(guò)有效值65kA，持續(xù)時(shí)間不小于0.1s的短路試驗(yàn)。
[0030]本實(shí)用新型的電阻片柱13的直徑為75mm，以使電阻片柱13能夠通過(guò)不低于2000A的長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間沖擊電流試驗(yàn)且連續(xù)3次通過(guò)幅值為10kA的4/10 μ s大電流沖擊耐受試驗(yàn)。
[0031]本實(shí)用新型的避雷器本體I的爬電距離不小于24440mm。
[0032]本實(shí)用新型的直流避雷器的額定電壓為1250kVdc，直流2mA下參考電壓不小于1250kV，標(biāo)稱(chēng)放電電流30kA，30kA雷電沖擊電流下殘壓不大于2500kV，30kA陡波沖擊電流下殘壓不大于2750kV。
[0033]本實(shí)用新型的直流避雷器的標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊50%放電電壓不大于3700kV ;操作沖擊耐受電壓不小于2000kV ;直流避雷器本體I正常時(shí)，在規(guī)定的淋雨條件下能夠耐受不低于1347kV的直流電壓一分鐘，直流避雷器本體I故障時(shí)，在規(guī)定的淋雨條件下能夠耐受不低于1112kV的直流電壓一分鐘。
[0034]如圖4所示為本實(shí)用新型所述直流避雷器的空氣間隙距離和放電電壓關(guān)系示意圖，通過(guò)關(guān)系曲線圖可以得出在上部放電極21和下部放電極22的空氣間隙距離小于2.6m時(shí)，可以滿(mǎn)足雷電正極性3700kV放電電壓的要求；根據(jù)操作正負(fù)極性放電電壓與間隙距離試驗(yàn)結(jié)果，可以得出空氣間隙距離在2.1m以上時(shí)可以滿(mǎn)足操作過(guò)電壓耐受求；根據(jù)直流避雷器本體故障時(shí)，一分鐘耐受結(jié)果，可以得出在空氣間隙距離在2.3m以上時(shí)，才能滿(mǎn)足本實(shí)用新型直流避雷器的直流電壓耐受要求，因此本實(shí)用新型空氣間隙距離設(shè)置為2.3m?
2.6m，即空氣間隙距離為2.3m時(shí)，放電電壓為1125kV，空氣間隙距離為2.6m時(shí)，放電電壓為3700kV，為了保證本實(shí)用新型的安裝特性，空氣間隙距離取值2.35時(shí)最優(yōu)。
[0035]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，安裝方便；其間隙調(diào)整范圍大；技術(shù)參數(shù)合理，具有良好的應(yīng)用前景。
[0036]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種直流避雷器，其特征在于，包括避雷器本體(I)和放電間隙組(2)，所述放電間隙組(2)與所述避雷器本體(I)的高壓端連接，所述避雷器本體(I)的高度為7.5m?9m，所述放電間隙組(2)包括上部放電極(21)和下部放電極(22)，所述上部放電極(21)和所述下部放電極(22)之間的空氣間隙距離為2.3m?2.6m。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流避雷器，其特征在于，所述避雷器本體(I)包括若干避雷器單元(10)，所述每?jī)蓚€(gè)避雷器單元(10)之間通過(guò)法蘭(14)相連接，所述每個(gè)避雷器單元(10)的頂部和底部還依次設(shè)置密封環(huán)(15)以及壓力釋放板(16)，所述法蘭(14)位于所述避雷器單元(10)的末端并將所述密封環(huán)(15)和所述壓力釋放板(16)封閉在內(nèi)，所述每個(gè)避雷器單元(10)由外向內(nèi)依次為外套(11)、環(huán)氧管(12)、電阻片柱(13)，所述電阻片柱(13)由若干電阻片串聯(lián)構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的直流避雷器，其特征在于，所述外套(11)為硅橡膠外套，所述電阻片柱(13)為氧化鋅電阻片柱，所述法蘭(14)為鋁法蘭。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的直流避雷器，其特征在于，所述外套(11)的干弧距離不低于7.1m,以使所述外套(11)能夠耐受不低于其實(shí)際保護(hù)水平1.3倍的雷電沖擊電壓，且在規(guī)定的淋雨條件下能夠耐受不低于1683kV的直流電壓一分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的直流避雷器，其特征在于，所述電阻片柱(13)的直徑為75mm，以使所述電阻片柱(13)能夠通過(guò)不低于2000A的長(zhǎng)持續(xù)時(shí)間沖擊電流試驗(yàn)且連續(xù)3次通過(guò)幅值為10kA的4/10 μ s大電流沖擊耐受試驗(yàn)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流避雷器，其特征在于，所述避雷器本體(I)的高度為8.2m0
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流避雷器，其特征在于，所述避雷器本體(I)的爬電距離不小于 24440mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流避雷器，其特征在于，所述上部放電極(21)和所述下部放電極(22)均由相互平行的兩個(gè)等長(zhǎng)金屬桿以及與兩個(gè)所述金屬桿相連的兩個(gè)半圓形金屬環(huán)構(gòu)成，所述金屬桿和所述金屬環(huán)的直徑均不小于80mm;所述上部放電極(21)與所述避雷器本體(I)的高壓端通過(guò)工字型連接件(23)連接，所述避雷器本體(I)與所述工字型連接件(23)的豎杠相連，所述工字型連接件(23)的兩個(gè)橫桿的兩端均與所述上部放電極(21)的兩個(gè)金屬桿垂直連接，所述下部放電極(22)通過(guò)兩個(gè)互相平行的桿狀連接件(24)安裝在輸電線路導(dǎo)線上，所述兩個(gè)桿狀連接件(24)的一端均與所述下部放電極(22)的金屬桿垂直連接，另一端均與輸電線路導(dǎo)線相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流避雷器，其特征在于，所述直流避雷器的額定電壓為1250kVdc，直流2mA下參考電壓不小于1250kV，標(biāo)稱(chēng)放電電流30kA，30kA雷電沖擊電流下殘壓不大于2500kV，30kA陡波沖擊電流下殘壓不大于2750kV。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流避雷器，其特征在于，所述直流避雷器的標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊50%放電電壓不大于3700kV ;操作沖擊耐受電壓不小于2000kV ;所述直流避雷器本體(I)正常時(shí)，在規(guī)定的淋雨條件下能夠耐受不低于1347kV的直流電壓一分鐘，所述直流避雷器本體(I)故障時(shí)，在規(guī)定的淋雨條件下能夠耐受不低于1112kV的直流電壓一分鐘。
【文檔編號(hào)】H01C7/12GK204215834SQ201420785355
【公開(kāi)日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2014年12月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月12日
【發(fā)明者】李明剛, 牛文瑞, 蘇龍, 宋繼軍, 范欽曉, 張翠霞, 殷禹, 張搏宇, 蘇寧, 賀子鳴 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 中國(guó)電力科學(xué)研究院, 平高東芝（廊坊）避雷器有限公司