CN101645580B - 电气化铁路牵引供电系统用避雷装置 - Google Patents

电气化铁路牵引供电系统用避雷装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于保护交流电气化铁路牵引供电系统用避雷装置，包括立柱，立柱上固定设置有腕臂绝缘子，腕臂绝缘子的高压侧和供电系统联接，低压侧和立柱联接，其特征在于：在腕臂绝缘子的两端分别设置抱箍组件，两组抱箍组件上部分别对称设置避雷器本体，两个避雷器本体上部分别对称设置羊角电极，两个羊角电极之间构成空气间隙；所述的羊角电极采用不锈钢材料。本发明具有安装方便、可靠性高、羊角电极防腐与耐电弧烧蚀能力好，可有效防止绝缘子发生闪络击穿，保护铁路牵引供电系统的运行安全。

Description

电气化铁路牵引供电系统用避雷装置
技术领域
本发明涉及电气化铁路牵引供电系统，尤其涉及一种电气化铁路牵引供电系统用避雷装置，其特别适合在27.5KV电气化铁路接触网上使用。
背景技术
近几年我国电气化铁路发展非常迅速，旧有线路的电气化改造、客运专线的运行、京沪高铁的开工，都对牵引供电系统的可靠性提出了更高的要求，而现有的铁路用避雷器装置存在如下问题：
1.铁路用无间隙避雷器由于承受系统电压，易老化，可靠性不高，维护困难；
2.带串联间隙的铁路用避雷器其构成间隙的电极采用普通低碳钢，防腐与耐烧蚀能力不足。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种克服现有技术上述缺陷的用于交流电气化铁路牵引供电系统的安装维护方便、可靠性高的电气化铁路牵引供电系统用避雷装置。
本发明所采用的技术方案是：电气化铁路牵引供电系统用避雷装置，包括设置有立柱1，立柱1上固定设置有腕臂绝缘子2，腕臂绝缘子2的高压侧和供电系统联接，腕臂绝缘子2的低压侧和立柱联接，其特征在于：在腕臂绝缘子2的两端分别设置抱箍组件3，两组抱箍组件3上部分别对称设置避雷器本体4，两个避雷器本体4上部分别对称设置羊角电极5，两个羊角电极5之间构成空气间隙6。
其中优选方案是：
所述的抱箍组件3包括支撑板7、上抱箍8和下抱箍9，支撑板7下部固定于上抱箍8上部，上抱箍8与下抱箍9两端分别通过螺栓10、螺母13固定在腕臂绝缘子2上，所述羊角电极5通过上压板16、下压板17固定在避雷器本体4上部，所述避雷器本体4下部通过内六角螺栓15固定在支撑板7顶端；
所述的羊角电极5采用不锈钢材料。
本发明的电气化铁路牵引供电系统用避雷装置，具有经济性好、安装方便、可靠性高等特点，具体地，表现在以下几个方面：(1)安装方便、可靠性高、维护方便；(2)羊角电极采用不锈钢材料，防腐与耐电弧烧蚀能力较好；(3)羊角电极的空气间隙距离可调整，能够配合不同绝缘距离的腕臂绝缘子，适用性强。
附图说明
图1是本发明的总安装结构示意图；
图2是本发明的抱箍组件结构示意图；
图3是本发明的避雷器本体结构示意图；
图4是本发明羊角电极与上、下压板的连接方式示意图；
图5是本发明的上、下压板的结构示意图；
图中：1立柱  2腕臂绝缘子  3抱箍组件  4避雷器本体  5羊角电极  6空气间隙  7支撑板  8上抱箍  9下抱箍  10螺栓  11平垫圈  12弹簧垫圈  13螺母14不锈钢盖  15内六角螺栓  16上压板  17下压板
具体实施方式
以下参考附图来具体描述本发明的具体实施方式。
参考图1来描述本发明的具体安装结构，它主要包括立柱1、腕臂绝缘子2、抱箍组件3、避雷器本体4、羊角电极5和空气间隙6，良好接地的金属立柱1上水平方向固定设置有腕臂绝缘子2，腕臂绝缘子2中间为绝缘部分，两侧固定有钢帽，腕臂绝缘子2的低压侧钢帽通过连接金具和立柱联通，腕臂绝缘子2高压侧钢帽通过连接金具与铁路供电系统联通；其中，腕臂绝缘子2的高压侧和低压侧两端分别设置抱箍组件3，两组抱箍组件3抱紧于腕臂绝缘子2的两端钢帽上，两组抱箍组件3的上部分别对称设置避雷器本体4，两个避雷器本体4上部分别对称设置羊角电极5，两个羊角电极5之间构成空气间隙6。
如图2～3所示，抱箍组件3包括支撑板7、上抱箍8和下抱箍9；避雷器本体4采用公知的金属氧化物避雷器结构方式，内含氧化锌元件，下端有不锈钢盖14和内六角螺栓15，避雷器本体4通过内六角螺栓15设置于支撑板7顶端，支撑板7下部以焊接方式固定于上抱箍8上部；上抱箍8与下抱箍9为上下半圆结构，两端分别通过螺栓10、螺母13、弹簧垫圈12和平垫圈11固定抱紧在腕臂绝缘子2的两端柱状钢帽上，其连接应保证两个避雷器本体4经下端的抱箍组件3分别与腕臂绝缘子2低压侧的接地立柱1和高压侧的铁路供电系统具有良好的导电通流性。
如图4～5所示，羊角电极5采用“し”形棒电极，两羊角电极5相对布置使羊角向上，其水平尾部分别通过上压板16和下压板17固定在两避雷器本体4上部，根据腕臂绝缘子2不同的绝缘距离，可通过调整羊角电极5与上压板16、下压板17的相对位置，改变空气间隙6的距离，确保雷击放电发生在此空气间隙之间，另外羊角电极5选用不锈钢材料，可有效解决普通金属材料的防腐问题，提高电极的防腐与耐烧蚀能力。
上压板16为矩形结构，圆形下压板17与避雷器本体4上端的不锈钢盖连接，上压板16和下压板17上下压紧后与羊角电极5相接触的表面上，分别设置有与羊角电极5截面半径相匹配的凹槽，起到固定羊角电极5的作用，上压板16和下压板17上均打有安装孔，通过螺栓安装在避雷器上端。
本发明的工作原理及过程：在牵引供电系统正常运行时，空气间隙隔离系统电压构成保护间隙，避雷器本体不承受电压，不用考虑长期运行电压下的老化问题，大大提高了其可靠性，减少了维护成本；当牵引供电系统遭受雷击时，雷电导致牵引供电系统产生过电压，在雷电过电压作用下，羊角电极之间的空气间隙被击穿，避雷器呈现低阻抗，雷电流经腕臂绝缘子高压侧避雷器、空气间隙、腕臂绝缘子低压侧避雷器、立柱或接地线所构成的放电通道被泄放入地，由羊角电极承受电弧烧蚀；雷电冲击过后，工频电压加载到避雷器本体上，避雷器本体的电阻瞬间变大，通过的电流即电弧电流被抑制在较低数值，空气间隙电弧压降增大，空气间隙的绝缘迅速恢复，电弧在极短时间内自然熄灭，工频续流被完全遮断，从而实现保护牵引供电系统的目的。

Claims (2)

1.电气化铁路牵引供电系统用避雷装置，设置有立柱(1)，立柱(1)上固定设置有腕臂绝缘子(2)，腕臂绝缘子(2)的高压侧和供电系统联接，腕臂绝缘子(2)的低压侧和立柱联接，其特征在于：在腕臂绝缘子(2)的两端分别设置抱箍组件(3)，两组抱箍组件(3)上部分别对称设置避雷器本体(4)，两个避雷器本体(4)上部分别对称设置羊角电极(5)，两个羊角电极(5)之间构成空气间隙(6)，所述的抱箍组件(3)包括支撑板(7)、上抱箍(8)和下抱箍(9)，支撑板(7)下部固定于上抱箍(8)上部，上抱箍(8)与下抱箍(9)两端分别通过螺栓(10)、螺母(13)固定在腕臂绝缘子(2)上，所述羊角电极(5)通过上压板(16)、下压板(17)固定在避雷器本体(4)上部，所述避雷器本体(4)下部通过内六角螺栓(15)固定在支撑板(7)顶端。
2.根据权利要求1所述的电气化铁路牵引供电系统用避雷装置，其特征在于：所述的羊角电极(5)采用不锈钢材料。
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