CN101083164B - 一种避雷器装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种避雷器装置，包括避雷器支架体和避雷器体，所述避雷器体包括外套和连接于所述外套上端部的高压端连接螺栓，在所述外套内装有非线性电阻，所述避雷器支架体包括带有低压端连接弹片的安装支架、高压端连接支架，所述避雷器体通过所述高压端连接螺栓与高压端连接挂钩相连，高压端连接挂钩可拆卸地勾挂在高压端连接支架的圆孔中，所述避雷器体下端通过低压端连接板与避雷器支架体的低压端连接弹片可拆卸地连接。本避雷器在中性点任何一种接地方式下都能可靠动作，不会发生粉碎性爆炸和永久性接地故障，起到防爆脱离的效果；解决了因避雷器损坏而需要停电拆装所带来的不便与安全隐患，确保电力系统正常运行，提高了工作效率和经济效益。

Description

一种避雷器装置 

技术领域

本发明涉及一种避雷器装置。 

背景技术

进入二十一世纪以来，电力系统中的过电压保护装置要求越来越高，因避雷器质量和保护功能差，电力系统中时常出现停电事故和损坏输变电设备的事故；由于避雷器例行检修、以及避雷器出现损坏而要停电拆装，造成了不少的损失；多数避雷器没有脱离装置或者脱离装置不起作用，因此造成的停电故障损失也很多。所以，避雷器怎样才能够在强雷电流、操作过电压电流的情况下或自身损坏的情况下不影响供电线路的正常供电，是很多专家学者和避雷器厂家投入大量资金与时间去研究的课题。 

目前，在国内外避雷器都设计了一种脱离装置，将其设在避雷器内或与避雷器串联使用，解决避雷器因不能脱离电力系统引起爆炸或发生电力系统永久性接地的问题。其中脱离装置的功能应当满足当避雷器通过正常雷电流或操作过电压电流时，脱离装置不应动作；而当避雷器老化寿终或因某种因素发生内部闪络损坏时，应要能够可靠动作，以防避雷器发生粉碎性爆炸或引起电力系统永久性接地的事故发生。 

国内外脱离装置种类繁多，总的可分为热爆式、熔丝式及热熔式三大类，这些装置各有各的优缺点。美国GE公司的热爆式脱离装置相对较好，其脱离装置的控制技术曾被我国引进。但这种脱离装置只适用于电力系统中性点直接接地的避雷器，而我国10KV电力系统中性点是不接地的，所以此种产品结构并不适用于我国的避雷器。熔丝式脱离装置靠通过较大电流烧断熔丝而起作用；热熔式脱离装置靠避雷器内的金属氧化物电阻发热，把热传给低熔点合金，使合金熔化后起作用。

上述前两种只适用于交流电力系统中性点直接接地的避雷器，但不能保证避雷器不爆炸；而后一种只能适用于金属氧化物避雷器老化、漏电流慢慢增大的情况。总的来说，目前国内外的脱离装置都存在一些问题，只能在某种条件下才能起脱离作用，存在一定的局限性。 

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种避雷器，解决避雷器因不能脱离电力系统引起爆炸或电力系统永久性接地的问题，损坏后可以以明显的标志提示更换，同时便于带电更换。 

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种避雷器装置，包括避雷器支架体和避雷器体，其中所述避雷器体包括外套和连接于所述外套上端部的高压端连接螺栓，在所述外套内装有非线性电阻，所述避雷器支架体包括带有低压端连接弹片的安装支架、以及高压端连接支架，所述避雷器体通过所述高压端连接螺栓与高压端连接挂钩相连，所述高压端连接挂钩可拆卸地勾挂在高压端连接支架的圆孔中，所述避雷器体下端设有低压端连接板，可拆卸地夹持在避雷器支架体的低压端连接弹片之间；所述非线性电阻通过高压端连接件与高压端连接螺栓相连，非线性电阻的下端设置有金属导电导热体，所述金属导电导热体内设置有化学材料件，且其周边支承在与外套扣合的脱离防爆盖上；所述防爆盖由耐压力强度高、耐冲击力强度低的材料制成；在所述避雷器体的一侧设置有避雷器固定卡，且避雷器的底部连接有低压端连接线，所述避雷器固定卡和低压端连接线分别与低压端连接板的两端相连，其中所述化学材料件在温度升至150摄氏度至200摄氏度之后起化学反应而冲破所述防爆盖。 

在本发明所述的避雷器装置中，所述外套由硅橡胶压制而成，其外圆周上分布有可提高外部闪络电压的伞形结构。 

在本发明所述的避雷器装置中，紧贴所述外套的内腔壁设置有耐高温高压的绝缘筒，所述外套和所述绝缘筒的顶端均与高压端连接螺栓相连，高压端连接螺栓通过螺母与高压端连接挂钩相连。 

在本发明所述的避雷器装置中，所述非线性电阻与所述高压端连接螺栓之 间设置有高压端连接弹簧。 

在本发明所述的避雷器装置中，所述避雷器支架体还包括绝缘子，所述绝缘子的一端与安装支架相连，另一端与高压端连接板相连，所述高压端连接支架与所述高压端连接板相连。 

在本发明所述的避雷器装置中，所述高压端连接支架上，设置有高压端连接弹片，与所述避雷器体的高压端连接挂钩紧密接触。 

在本发明所述的避雷器装置中，所述避雷器体的外套端部设置有不锈钢底盖，它通过螺母与外套连接。 

在本发明所述的避雷器装置中，所述非线性电阻是氧化锌阀片。 

实施本发明的避雷器装置，具有以下有益效果： 

1、解决了因避雷器体损坏而需要停电安装避雷器所带来的不便和安全隐患，减少了因此而引起的经济损失； 

2、此避雷器在中性点任何一种接地方式下都能可靠动作，不会发生粉碎性爆炸，不会因避雷器损坏而发生永久性的电力系统接地故障，确保电力系统正常运行； 

3、此避雷器可免维护、免检修、免停电更换，给电力系统提高了工作效率和经济效益。 

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中： 

图1是本发明避雷器装置的结构示意图； 

附图说明

图2是本发明避雷器支架体的结构示意图； 

图3是本发明避雷器体的结构示意图。 

图4是本发明避雷器装置沿A-A的剖视图。 

图5是图3中避雷器体的局部放大图。 

如图1所示，在本发明中，避雷器装置100包括相互连接的避雷器支架体 110和避雷器体120。 

如图1和图2所示，避雷器支架体110包括与低压端连接弹片8和低压端接地螺栓7相连的安装支架1。如图4所示，低压端连接弹片8呈相互闭合的夹持弹片状。硅橡胶绝缘子2的一端与安装支架1相连，另一端与高压端连接板4相连。高压端连接板4与高压端接线螺栓3以及高压端连接支架6相连。在高压端连接支架6上，设置有高压端连接支架弹片5，从而构成整体高绝缘的避雷器支架体110。 

具体实施方式

如图1、图3及图5所示，避雷器体120包括外套19，外套19由硅橡胶压制而成，其外圆周上分布有可提高外部闪络电压的伞形结构。紧贴所述外套19的内腔壁设置有耐高温高压的绝缘筒17，绝缘筒17由高强度绝缘材料配制而成。外套19和绝缘筒17的顶端均与高压端连接螺栓23相连，高压端连接螺栓23通过螺母与高压端连接挂钩22相连，其中所述高压端连接螺栓23是金属螺栓。高压端连接挂钩22可拆卸地勾挂在高压端连接支架6的圆孔中，且与高压端连接支架弹片5紧密接触。 

在绝缘筒17内装有非线性电阻，即氧化锌阀片18，氧化锌阀片18通过高压端连接件与高压端连接螺栓23相连，所述高压端连接件是高压端连接弹簧20，其上端紧贴高压端连接螺栓23的下端，其下端紧贴氧化锌阀片18的上端。在氧化锌阀片18的下端设置有金属导电导热体12，金属导电导热体12内设置有特制化学材料件16，化学材料件16在温度达到150摄氏度至200摄氏度之间发生化学反应。金属导电导热体12的周边支承在脱离防爆盖14上。脱离防爆盖14是绝缘体，且通过螺牙与外套17紧密扣合。在外套17内腔的下端与脱离防爆盖14之间设有周向间隙，该周向间隙与耐高温高压绝缘筒17下端的圆周间隙连通。防爆盖14圆周间隙底部厚度较薄，由耐压力强度高、耐冲击力强度低的材料制成，在冲击力作用下容易破碎。 

在外套19的端部，设置有不锈钢底盖13，它通过螺母与外套19连接。避雷器体120的一侧设置有避雷器固定卡10，且避雷器120的底部连接有低压端连接线11，避雷器固定卡10和低压端连接线11分别与低压端连接板9的两端相连，其中低压端连接板9可卡入低压端连接弹片8之间并与之可拆卸 地配合。 

脱离防爆盖14上、金属导电导热体12周围设有O型密封橡胶圈15，在高压端连接螺栓23与耐高温耐高压绝缘筒17连接处也设有O型密封橡胶圈21，使避雷器密封效果良好。 

整个避雷器的装配过程如下： 

1)将安装支架1与低压连接弹片8用螺栓紧固连接、拧紧，同时与低压端接地螺栓7相连； 

2)将安装支架1与绝缘子2的下端用螺栓紧固连接、拧紧； 

3)将高压端连接板4与高压端连接支架6用螺栓紧固连接、拧紧； 

4)将高压端连接板4与高压端接线螺栓3拧紧； 

5)将高压端连接板4与绝缘子2上端用螺栓紧固连接、拧紧； 

6)将O型密封圈21套进高压端连接螺栓23，再将高压端连接螺栓套入绝缘筒17上端圆孔中，然后将高压端连接挂钩22套入高压端连接螺栓23，最后用螺母将其拧紧； 

7)将高压端连接弹簧20放入绝缘筒17内； 

8)将氧化锌阀片18放入绝缘筒17内。 

9)将特制化学材料件16装进金属导电导热体12圆孔内，再套入O型密封圈15，再与防爆盖14连接，用螺母拧紧。 

10)将防爆盖14旋入外套19中，盖上不锈钢底盖13，套上螺母将其拧紧。 

11)将避雷器固定卡10与避雷器体120固定拧紧。 

12)将避雷器固定卡10与低压端连接板9上端紧固连接拧紧。 

13)将低压端连接板9下端与避雷器体120下端的低压端连接线11紧固连接。 

14)将避雷器体120上端的高压端连接挂钩22挂入高压端连接支架6的圆孔内，再将避雷器低压连接板9推入低压端连接弹片8内卡稳即完成。 

下面将描述本发明的避雷器的工作原理： 

1、由于氧化锌阀片18是非线性电阻元件，所以避雷器体120在正常运行时处于绝缘状态，流过避雷器体120的电流很少，约为100UA；当避雷器遭到雷击或操作开关产生的过电压时则处于导通状态，将多余的能量释放到地，从而把过电压限制到输变电设备能耐受的水平，避免输变电设备遭到过电压的损坏，确保其安全运行。在正常运行状态下，因流过氧化锌阀片18的电流小、发热小、温度低，同时在雷电流或操作过电压的作用下，虽然电流幅度大，但作用时间短，氧化锌阀片18产生的热量也小，再则因氧化锌阀片18散热大于发热，所以金属导电导热体内的化学材料件16一直处于低温状态，不会起化学反应作用。防爆盖14不会脱离避雷器体120，避雷器可保持正常运行。 

2、当避雷器遭到强雷或其它原因引起氧化锌阀片18瞬间部分或全部损坏，或引起侧面闪络时，工频续流电流通过避雷器体120，在避雷器体120内部将产生高温、高压气体，因化学材料件16的响应时间长，起不到化学反应，其脱离功能失效，然而此时绝缘防爆盖14的环形间隙底部的耐冲击机械强度远比绝缘筒低，其环形间隙的底部在冲击力作用下破裂，绝缘防爆盖14冲破固定及支撑作用，绝缘防爆盖14和氧化锌阀片18均脱落，剩下避雷器体120的外套19挂在支架上，而避雷器体120的低压端连接线11及不锈钢底盖13很明显地吊在其低压端连接板9底部，使更换避雷器体120有一个很明显的标志，避雷器完成了防爆自动脱离的任务，确保了电网的安全运行。此时用绝缘棒将损坏的避雷器体120取下，再用绝缘棒将一个新的避雷器体挂上去，从而达到了使输变电设备受到保护而又不用停电安装避雷器体120的目的。 

3、当避雷器体120老化时，流过氧化锌阀片18的工频电流不断增大，致使氧化锌阀片18的发热大于散热，温度不断升高，并通过金属导电导热体12传给化学材料件，此时金属导电导热体12的温度不断升高，当温度升至150摄氏度至200摄氏度之后，使化学材料件16起化学反应而冲破防爆盖14，氧化锌阀片18也自动脱落，剩下避雷器体120的外壳19挂在支架上，避雷器体120的低压端连接线11及不锈钢底盖13很明显地挂在其低压端连接板9底部，使更换避雷器体120有一个很明显的标志。避雷器体120完成了防爆自动脱离的任务，确保了电网的安全运行。此时用绝缘棒将损坏的避雷器体取下，再用 绝缘棒将一个新的避雷器体挂上去，从而达到了使输变电设备受到保护而又不用停电安装避雷器的目的。 

本发明的避雷器装置的优点在于： 

1、解决了因避雷器体损坏而需要停电安装避雷器所带来的不便和安全隐患，减少了因此而引起的经济损失； 

2、此避雷器装置在中性点任何一种接地方式下都能可靠动作，不会发生粉碎性爆炸，不会因避雷器体损坏而发生永久性的电力系统接地故障，确保电力系统正常运行； 

3、避雷器体可免维护、免检修、免停电更换，给电力系统提高了工作效率和经济效益。 

以下是本发明的避雷器装置与其他新旧避雷器的更换、拆装情况对比表： 

由此可见，本发明的避雷器装置显著地改善了电力系统的性能、减少了经济损失且提高了工作效率。 

  [0058] 

Claims (8)

1.一种避雷器装置，包括避雷器支架体和避雷器体，其中所述避雷器体包括外套和连接于所述外套上端部的高压端连接螺栓，在所述外套内装有非线性电阻，其特征在于，所述避雷器支架体包括带有低压端连接弹片的安装支架、以及高压端连接支架，所述避雷器体通过所述高压端连接螺栓与高压端连接挂钩相连，所述高压端连接挂钩可拆卸地勾挂在高压端连接支架的圆孔中，所述避雷器体下端设有低压端连接板，可拆卸地夹持在避雷器支架体的低压端连接弹片之间；所述非线性电阻通过高压端连接件与高压端连接螺栓相连，非线性电阻的下端设置有金属导电导热体，所述金属导电导热体内设置有化学材料件，且其周边支承在与外套扣合的脱离防爆盖上；所述防爆盖由耐压力强度高、耐冲击力强度低的材料制成；在所述避雷器体的一侧设置有避雷器固定卡，且避雷器的底部连接有低压端连接线，所述避雷器固定卡和低压端连接线分别与低压端连接板的两端相连，其中所述化学材料件在温度升至150摄氏度至200摄氏度之后起化学反应而冲破所述防爆盖。

2.根据权利要求1所述的避雷器装置，其特征在于，所述外套由硅橡胶压制而成，其外圆周上分布有可提高外部闪络电压的伞形结构。

3.根据权利要求1所述的避雷器装置，其特征在于，紧贴所述外套的内腔壁设置有耐高温高压的绝缘筒，所述外套和所述绝缘筒的顶端均与高压端连接螺栓相连，高压端连接螺栓通过螺母与高压端连接挂钩相连。

4.根据权利要求1所述的避雷器装置，其特征在于，所述非线性电阻与所述高压端连接螺栓之间设置有高压端连接弹簧。

5.根据权利要求1所述的避雷器装置，其特征在于，所述避雷器支架体还包括绝缘子，所述绝缘子的一端与安装支架相连，另一端与高压端连接板相连，所述高压端连接支架与所述高压端连接板相连。

6.根据权利要求5所述的避雷器装置，其特征在于，所述高压端连接支架上，设置有高压端连接弹片，与所述避雷器体的高压端连接挂钩紧密接触。

7.根据权利要求1所述的避雷器装置，其特征在于，所述避雷器体的外套端部设置有不锈钢底盖，它通过螺母与外套连接。

8.根据权利要求1所述的避雷器装置，其特征在于，所述非线性电阻是氧化锌阀片。

Images