專利名稱：：防止雷擊斷線耐張桿用的過電壓保護器的制作方法
技術領域：
：本實用新型涉及電力系統(tǒng)架空配電線路，尤其涉及一種用于防止架空絕緣導線雷擊斷線的帶外串聯(lián)間隙金屬氧化物避雷器，其特別合適在耐張桿塔架空絕緣導線上使用。技術背景架空絕緣導線的防雷擊斷線問題在我國越來越嚴重，而針對耐張桿塔配電線路上跳線的線路，可以采用我公司已有的穿刺型避雷器來有效防止雷擊斷線。而針對耐張桿塔下跳線的線路，目前尚無良好的防護手段。目前的避雷器存在以下不足1.目前已有的避雷器雖然可以有效地防止絕緣導線雷擊斷線，但安裝方式只限于普通桿塔，不適用于耐張桿塔配電線路的安裝。2.架設避雷線也是有效降低雷害的手段，但是架設成本高，效果不明顯。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術問題是提供一種防止雷擊斷線耐張桿用的過電壓保護器，在現(xiàn)有的外串聯(lián)間隙金屬氧化物避雷器的基礎上，研究解決了原有避雷器的缺陷，其新型結構尤其適用于防止架空絕緣線雷擊斷線耐張桿塔配電線路的運行，安裝簡單，維護方便。本實用新型防止雷擊斷線耐張桿用的過電壓保護器，包括避雷器本體、聯(lián)接支撐組件、絕緣子、由上電極和下電極構成的空氣間隙，其特征在于避雷器本體通過聯(lián)接支撐組件與桿塔橫擔牢固電聯(lián)接，絕緣子安裝在避雷器本體下方，上電極固定在避雷器本體與絕緣子之間，上電極與避雷器本體導通，下電極通過緊固件與絕緣子的底部連接，上電極與下電極之間形成空氣間隙，在絕緣導線的下跳線位置安裝穿刺金具組件，穿刺金具組件通過金屬聯(lián)接線與下電極、絕緣子緊密電聯(lián)接。本實用新型即是用于防止架空絕緣導線雷擊斷線耐張桿塔下跳線用外串聯(lián)間隙金屬氧化物避雷器。其中優(yōu)選的技術方案為所述避雷器本體通過聯(lián)接支撐組件與桿塔橫擔連接，聯(lián)接支撐組件包括第一金屬支撐板及第二金屬支撐板。避雷器本體通過調(diào)整螺釘安裝在第二金屬支撐板上，第一金屬支撐板與第二金屬支撐板通過調(diào)整螺釘呈插槽結構垂直固定連接，第一金屬支撐板通過固定螺釘安裝在桿塔橫擔上。通過調(diào)整螺釘和金屬支承板上設在的長條孔可以調(diào)整避雷器本體與桿塔之間的高度或間距，適合不同桿塔的安裝。所述避雷器本體內(nèi)部的金屬電極在本體的下表面裸露金屬表面，上電極與裸露的金屬表面接觸，從而使上電極與避雷器本體導通。所述上電極可設計成環(huán)球狀，下電極可設計為球形、板形或棒形等形狀，確保了上、下電極相互對應，形成空氣間隙。其中空氣間隙的50%雷電放電電壓應小于等于絕緣子的雷電放電電壓，空氣間隙的伏秒特性曲線電壓值應小于絕緣子伏秒特性曲線同一時間電壓值的90%，保證在不同陡度的雷電過電壓下，閃絡路徑均發(fā)生在空氣間隙上。所述絕緣子由上聯(lián)接金具、絕緣部分及下聯(lián)接金具組成，構成避雷器本體與導線之間的絕緣子間隙。上、下聯(lián)接金具分別固定在絕緣部分的上下兩端，上電極通過上聯(lián)接金具壓緊于避雷器本體與絕緣子之間，下電極通過緊定螺釘緊固在絕緣子的下聯(lián)接金具上。本實用新型的穿刺金具組件可以采用公知的技術方式，如CN200983490，名稱為"防止架空絕緣導線雷擊斷線用的耐弧穿刺金具組件"公開的技術內(nèi)容。穿刺金具組件由固定件、燒灼部分和絕緣外罩三部分構成，固定件與絕緣導線固定安裝，燒灼部分設置在固定件下方，燒灼部分的一對彎腳分別朝向電源側和負荷側，固定件和燒灼部分外包覆有絕緣外罩。在電網(wǎng)正常運行下，絕緣子間隙隔離工頻電壓，避雷器本體幾乎不承受電壓。在直擊雷或感應雷產(chǎn)生的雷電過電壓作用下，雷電流通過金屬聯(lián)接線擊穿絕緣子上下的空氣間隙，導通避雷器本體，避雷器本體呈現(xiàn)低阻抗，將雷電流泄放入地。雷電沖擊過后，避雷器本體的電阻又瞬間變大，通過的電流即電弧電流被抑制在較低數(shù)值，空氣間隙弧壓降增大，絕緣子間隙的絕緣迅速恢復，電弧在極短時間內(nèi)自然熄滅，工頻續(xù)流被完全遮斷。本實用新型所述避雷器本體除表面裸露金屬表面外可以采用公知的結構型式，絕緣子可以是柱式絕緣子、懸式絕緣子及其它形式絕緣子，相關結構可參照上述內(nèi)容進行相應的改動，這對本領域普通技術人員而言是很清楚的，為避免重復在此省略對其的描述。由于采用了上述的技術方案，本實用新型具有防雷擊斷線、施工簡單、附帶絕緣罩、安全可靠性高、填補國內(nèi)技術空白的特點。具體地，其具有以下優(yōu)點(1)采用避雷器本體下端加裝絕緣子，絕緣子兩端加裝上電極和下電極，構成空氣間隙，通過研究調(diào)整間隙距離，確保雷擊放電發(fā)生在此空氣間隙之間。(2)在系統(tǒng)運行過程中，由研制的絕緣子承受系統(tǒng)電壓，避雷器不承受系統(tǒng)電壓，增加了可靠性，減少了維護成本。(3)在絕緣導線上加裝了穿刺金具組件，用導線將穿刺金具組件與間隙的下電極可靠連接,確保穿剌金具組件、間隙的下電極和導線的芯體等電位聯(lián)接。(4)加裝穿刺金具組件，雷電放電后，在避雷器本體損壞的情況下，電弧弧根由導線轉(zhuǎn)移到穿刺金具組件，接續(xù)的工頻短路電弧的弧根固定在穿刺金具組件上燃燒，依然保護導線免于燒傷斷線。(5)避雷器本體可以有效地保證與絕緣子及上電極的電接觸，上電極設計成環(huán)球狀，方便下電極與之相互對應。(6)穿刺金具組件的燒灼部分采用一對彎腳結構，可以更換，使得在雙向供電方式下運行更安全、安裝更方便、使用更經(jīng)濟。(7)避雷器本體內(nèi)部沒有空腔，避免因呼吸作用將潮氣帶進產(chǎn)品內(nèi)部。(8)因放電間隙部分的隔離作用，不必考慮在長期運行電壓下的電老化問題。(9)不需要采取任何接地措施，安裝方便。圖1是本實用新型的總安裝示意圖；圖2是本實用新型避雷器本體與絕緣子的安裝示意圖；圖3是本實用新型絕緣子的結構示意圖；圖4是本實用新型上電極的俯視圖；圖5是本實用新型上電極的左視剖視圖；圖6是本實用新型下電極呈棒球形的主視圖；圖7是本實用新型下電極呈棒球形的左視圖；圖8是本實用新型下電極呈棒球形的俯視圖；圖9是本實用新型穿刺金具組件帶絕緣罩的結構主視圖；圖IO是本實用新型穿刺金具組件不帶絕緣罩的結構主視圖；圖11是本實用新型穿刺金具組件不帶絕緣罩的結構左視圖；圖12是本實用新型穿刺金具組件固定金屬聯(lián)接線的安裝示意圖；圖13是本實用新型用于雷電沖擊伏秒特性試驗空氣間隙及絕緣子的伏秒特性曲線圖；圖14是本實用新型用于工頻電弧試驗回路示意圖；圖15是本實用新型用于工頻電弧試驗安裝圖片；圖16是本實用新型用于工頻電弧試驗后圖片。圖中l(wèi)導線2桿塔橫擔3固定螺釘4第一金屬支撐板5、6調(diào)整螺釘7第二金屬支撐板8雙螺母9避雷器本體IO上電極ll絕緣子12線鼻子13金屬聯(lián)接線14緊定螺釘15穿刺金具組件16下電極17上聯(lián)接金具18絕緣部分19下聯(lián)接金具20固定件21燒灼部分22絕緣罩23線鼻子24螺桿具體實施方式以下參考附圖來具體描述本實用新型的具體實施方式。參見圖1，本實用新型的防止雷擊斷線耐張桿用的過電壓保護器(即用于防止架空絕緣導線雷擊斷線耐張桿塔用外串聯(lián)間隙金屬氧化物避雷器)由避雷器本體9、聯(lián)接支撐組件(第一支撐金屬板4、第二支撐金屬板7)、上電極IO、絕緣子ll、下電極16、上電極10與下電極16之間的空氣間隙、金屬聯(lián)接線13、與絕緣導線緊密連接的穿刺金具組件15。避雷器本體9通過調(diào)整螺釘6安裝在第二金屬支撐板7上，第一金屬支撐板4與第二金屬支撐板7通過調(diào)整螺釘5呈插槽結構垂直固定連接，第一金屬支撐板4通過固定螺釘3安裝在桿塔橫擔2上，絕緣子11安裝在避雷器本體9下方，上電極10固定在避雷器本體9與絕緣11子之間，下電極16通過固定螺釘14與絕緣子11連接，穿刺金具組件15固定在絕緣導線1的下跳線位置上，金屬聯(lián)接線13的兩端分別通過線鼻子12、24將絕緣子11與穿刺金具組件組件15連接。避雷器本體9通過調(diào)整螺釘6使用雙螺母8結構緊固安裝在第二金屬支撐板7上，根據(jù)不同的桿塔橫擔結構，可以通過調(diào)整螺釘5、6(相應的第一、第二金屬支撐板上開設長條孔，常規(guī)技術，圖中省略)使避雷器本體9與桿塔橫擔2之間處于相應的高度和距離，方便不同桿塔橫擔的安裝。避雷器本體9內(nèi)部的金屬電極在本體的下表面裸露金屬表面，上電極10與裸露的金屬表面緊密電接觸。如圖3所示，絕緣子7由上聯(lián)接金具17、絕緣部分18及下聯(lián)接金具19組成，上、下聯(lián)接金具分別固定在絕緣部分18的上下兩端。絕緣部分18可采用有機復合絕緣材料，外絕緣可采用硅橡膠材料制造，從而具有良好的防污性能和防氣候老化性。上聯(lián)接金具7可通過螺紋或焊接方式將絕緣子組件安裝于避雷器本體9下端。絕緣子的耐壓水平，干耐壓不低于42kV，濕耐壓不低于35kV。參見圖2與圖3，避雷器本體9下端與絕緣子11的上聯(lián)接金具17之間設計有金屬上電極10。上電極10設計成環(huán)球狀(如圖4、圖5),通過絕緣子上聯(lián)接金具17的特殊結構，將上電極10壓緊于避雷器本體9與絕緣子11之間，保證上電極10與避雷器本體9下端裸露的電極表面緊密接觸，具有良好的導電通流性。下電極16安裝在絕緣子11下方，形狀可設計為球形、板形和棒形(圖68示意了其中的棒球形)，通過緊定螺釘14緊固在絕緣子11的下聯(lián)接金具19上。由于上電極IO設計成環(huán)球狀，確保了下電極與之相互對應，形成空氣間隙?？諝忾g隙的50%雷電放電電壓應小于等于絕緣子的雷電放電電壓，空氣間隙的伏秒特性曲線電壓值應小于絕緣子伏秒特性曲線同一時間電壓值的90%，保證在不同陡度的雷電過電壓下，閃絡路徑均發(fā)生在空氣間隙上。如圖911，穿刺金具組件15由固定件20、燒灼部分21和絕緣外罩22三部分構成，固定件20與導線1固定安裝，燒灼部分21設置在固定件20下方，燒灼部分21的一對彎腳分別朝向電源側和負荷側，固定件20和燒灼部分21外包覆有絕緣外罩22。通過固定件20內(nèi)表面凸起的一定數(shù)量的尖齒刺破導線的絕緣層，到達金屬線芯表面后滑行一定距離后，保證線芯和尖齒以平面方式緊密接觸，從而使接觸電阻維持在很小的數(shù)值。安裝時，將兩半固定件尖齒對尖齒對抱在絕緣導線上。由于尖齒與絕緣層二者擠壓緊密，不必額外考慮導線的密封性問題。該穿刺金具組件參照CN200983490的技術內(nèi)容。如圖1所示，金屬聯(lián)接線18的一端使用線鼻子12，通過緊固螺釘14緊緊地壓在下電極16的下表面，另一端固定在穿刺金具組件15上。如圖12所示，通過固定穿刺金具組件固定件20的螺桿24，使線鼻子23壓在穿刺金具組件固定件20的下表面，保證穿刺金具組件通過該股金屬聯(lián)接線與下電極16、絕緣子11緊密電接觸。以上描述了本實用新型用于架空絕緣導線的耐弧穿刺金具的具體結構，下面通過試驗數(shù)據(jù)，進一步說明本實用新型的實施效果。a、雷電沖擊伏秒特性試驗該試驗是為了檢驗在雷電沖擊作用下，閃絡是否都發(fā)生在上電極10與下電極16相互對應形成的空氣間隙上，能否保證空氣間隙的伏秒特性曲線電壓值小于絕緣子伏秒特性曲線同一時間電壓值的90%。如表l、表2,試驗結果表明，安裝上本實用新型的所述的防止雷擊斷線耐張桿用的過電壓保護器，在雷電沖擊作用下，閃絡均發(fā)生在上電極10與下電極16相互對應形成的空氣間隙上，并能保證空氣間隙的伏秒特性曲線電壓值小于絕緣子伏秒特性曲線同一時間電壓值卯％。圖13為空氣間隙及絕緣子的伏秒特性曲線圖。表1是本實用新型上、下電極對應而成的空氣間隙正極性伏秒特性試驗結果。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>注表中，V表示間隙引弧成功，X表示間隙引弧不成功。表2是本實用新型用于雷電沖擊伏秒特性試驗的懸式絕緣子正極性伏秒特性試驗結果。<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>注表中，V表示間隙引弧成功，X表示間隙引弧不成功。b.工頻電弧試驗該試驗是為了檢驗雷擊閃絡后的工頻續(xù)流電弧弧根能否固定在穿刺金具組件15上燃燒、穿刺金具組件15燒灼的程度和保護導線免于燒傷的效果。試驗接線如圖14所示，圖中各部件分別是保護斷路器2211、試驗變壓器T、保護斷路器201、限流電抗器L、合閘斷路器211、電流互感器CT、調(diào)頻電阻RO、調(diào)頻電容CO、電阻分壓器R、電容分壓器C和防止雷擊斷線耐張桿用的過電壓保護器SP，按照本實用新型所述的方法安裝(圖15圖片)。試驗短路電流為12.5kA，時間為0，23s，進行合鬧短路工頻燃弧試驗。試驗結果表明，穿刺金具組件15安裝在負荷側，電弧弧根固定在穿刺金具組件15的燒灼部分21上燃燒，能有效地保護導線免于燒傷。圖16為試驗后穿刺金具組件15的照片，其中燒灼部分21有燒灼痕跡，但絕緣導線沒有燒傷。以上的試驗結果表明，本實用新型的所述的防止雷擊斷線耐張桿用的過電壓保護器能夠有效地防止10kV架空絕緣導線雷擊斷線。此外，本實用新型的防止雷擊斷線耐張桿用的過電壓保護器中的線路絕緣子不限于上述實施例中的懸式絕緣子，也可以使用于耐張線桿上的其它形式絕緣子，相關結構可參照上述內(nèi)容進行相應的改動，這對本領域普通技術人員而言是很清楚的，為避免重復在此省略對其的描述。盡管已對本實用新型進行了描述，但上述描述只是為了說明的目的，本實用新型不限于上述結合附圖的具體描述，本領域普通技術人員可以對其進行不脫離本實用新型精神的各種改變。權利要求1、一種防止雷擊斷線耐張桿用的過電壓保護器，包括避雷器本體(9)、聯(lián)接支撐組件、絕緣子(11)、由上電極(10)和下電極(16)構成的空氣間隙，其特征在于避雷器本體(9)通過聯(lián)接支撐組件與桿塔橫擔(2)牢固電聯(lián)接，絕緣子(11)安裝在避雷器本體下方，上電極(10)固定在避雷器本體(9)與絕緣子(11)之間，上電極與避雷器本體導通，下電極(16)通過緊固件與絕緣子的底部連接，上電極(10)與下電極(16)之間形成空氣間隙，在絕緣導線(1)的下跳線位置安裝穿刺金具組件(15)，穿刺金具組件(15)通過金屬聯(lián)接線(13)與下電極(16)、絕緣子(11)緊密電聯(lián)接。2、根據(jù)權利要求1所述的過電壓保護器，其特征在于所述避雷器本體(9)內(nèi)部的金屬電極在本體的下表面裸露金屬表面，上電極(10)與裸露的金屬表面接觸。3、根據(jù)權利要求l所述的過電壓保護器，其特征在于所述聯(lián)接支撐組件包括第一金屬支撐板(4)和第二金屬支撐板(7)，避雷器本體通過調(diào)整螺釘(6)安裝在第二金屬支撐板(7)上，第一金屬支撐板(4)與第二金屬支撐板(7)通過調(diào)整螺釘(5)呈插槽結構垂直固定連接，第一金屬支撐板(4)通過固定螺釘(3)安裝在桿塔橫擔(2)上。4、根據(jù)權利要求l所述的過電壓保護器，其特征在于所述空氣間隙的上電極(10)成環(huán)球狀，下電極(16)為球形、板形或棒形。5、根據(jù)權利要求1所述的過電壓保護器，其特征在于所述絕緣子(7)的耐壓水平，干耐壓不低于42kV，濕耐壓不低于35kV。6、根據(jù)權利要求1所述的過電壓保護器，其特征在于所述穿刺金具組件(15)由固定件(20)、燒灼部分(21)和絕緣外罩(22)三部分構成，固定件(20)與絕緣導線(1)固定安裝，燒灼部分(21)設置在固定件(20)下方，燒灼部分(21)的一對彎腳分別朝向電源側和負荷側，固定件(20)和燒灼部分(21)外包覆有絕緣外罩(22)。專利摘要防止雷擊斷線耐張桿用的過電壓保護器，包括避雷器本體、聯(lián)接支撐組件、絕緣子、由上電極和下電極構成的空氣間隙，其特征在于避雷器本體通過聯(lián)接支撐組件與桿塔橫擔牢固電聯(lián)接，絕緣子安裝在避雷器本體下方，上電極固定在避雷器本體與絕緣子之間，上電極與避雷器本體導通，下電極通過緊固件與絕緣子的底部連接，上電極與下電極之間形成空氣間隙，在絕緣導線的下跳線位置安裝穿刺金具組件，穿刺金具組件通過金屬聯(lián)接線與下電極、絕緣子緊密電聯(lián)接。上電極設計成環(huán)球狀，下電極設計為球形、板形或棒形等形狀，確保了上、下電極相互對應。本實用新型具有防雷擊斷線、施工簡單、附帶絕緣罩、安全可靠性高、不需要采取任何接地措施，安裝方便的特點。文檔編號H02G13/00GK201171150SQ200820007598公開日2008年12月24日申請日期2008年4月10日優(yōu)先權日2007年12月30日發(fā)明者彬尹申請人:山東迅實電氣有限公司