CN101741017A - 电气化铁路牵引供电系统用防雷保护间隙 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电气化铁路牵引供电系统用防雷保护间隙，包括悬式绝缘子，悬式绝缘子的上金具与牵引供电系统的立柱相连而接地，下金具与牵引供电系统的F线相连，其特征在于：在悬式绝缘子的上金具上安装羊角形电极4，在悬式绝缘子的下金具上安装带球头棒形电极5，所述羊角形电极4与带球头棒形电极5之间构成空气间隙6；所述的羊角形电极4和带球头棒形电极5上下正对安装并伸向远离供电系统一侧。本发明具有经济性好、安装简单、可靠性高特点，特别适合在27.5kV电气化铁路F线悬式绝缘子上使用。

Description

电气化铁路牵引供电系统用防雷保护间隙
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防雷保护间隙，其特别适合在27.5KV电气化铁路F线悬式绝缘子上使用。
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，而目前我国现有的电气化铁路基本没有可靠的防雷措施。
发明内容
针对现有技术中的不足，本发明所要解决的技术问题是：在电力系统成熟可靠的保护间隙基础上，为交流电气化铁路牵引供电系统提供一种安装方便、可靠性高的防雷保护间隙。
本发明所采用的技术方案是：电气化铁路牵引供电系统用防雷保护间隙，包括悬式绝缘子，悬式绝缘子的上金具与牵引供电系统的立柱相连而接地，下金具与牵引供电系统的F线相连，其特征在于：在悬式绝缘子的上金具上安装羊角形电极，在悬式绝缘子的下金具上安装带球头棒形电极，所述羊角形电极与带球头棒形电极之间构成空气间隙。
其中优选方案是：
所述的悬式绝缘子可以为悬式棒形瓷绝缘子、悬式复合支柱绝缘子或悬式盘型瓷绝缘子。
所述的羊角形电极、带球头棒形电极分别采用一根完整的钢棒通过墩制、折弯、锻轧而成，锻轧与折弯部分过渡均匀，没有截面积突变。
所述的羊角形电极、带球头棒形电极分别通过螺栓与安装在悬式绝缘子的上金具和下金具上的两个抱箍连接，抱箍两侧翻边。
在所述悬式绝缘子的上金具和下金具上缠绕有铝包带。
所述的羊角形电极和带球头棒形电极上下正对安装在绝缘子两侧并伸向远离供电系统一侧，伸出距离L为100～500mm。
具体地，在F线悬式绝缘子的上下金具上，通过抱箍分别安装羊角形电极、带球头棒形电极，两电极之间为空气间隙；所述空气间隙长度D为100～800mm。
所述的羊角形电极、带球头棒形电极分别采用一根完成的钢棒制作而成，热稳定性能好。
所述的羊角形电极与绝缘子上金具相连，带球头棒形电极与绝缘子下金具相连，在雷电发生时，有利于电弧向羊角侧漂移而熄弧，电极采用优质钢材，耐电弧烧蚀能力强，从而保证了间隙值的稳定；
所述的抱箍7两端翻边，安装方便。
本发明的电气化铁路牵引供电系统用防雷保护间隙，具有经济性好、安装简单、可靠性高等特点，具体地，表现在以下几个方面：(1)电极采用优质钢材，表面热镀锌，耐烧蚀能力强，防腐效果好。(2)两电极分别采用一根完整钢棒制作而成，热稳定性能好。(3)在与多种型号、规格绝缘子的配合试验基础上确定间隙值，确保了一种设计满足多种绝缘子的配合要求。
附图说明
图1是本发明采用悬式棒形瓷绝缘子时的总安装结构示意图；
图2是本发明羊角形电极与抱箍的连接示意图；
图3是本发明带球头棒形电极与抱箍的连接示意图；
图4为本发明采用悬式复合支柱绝缘子的总安装结构示意图；
图5为本发明采用悬式盘形瓷绝缘子时的总安装结构示意图；
图中：1-悬式棒形瓷绝缘子，2-立柱，3-F线，4-羊角形电极，5-带球头棒形电极，6-空气间隙，7-抱箍，8-螺栓，9-平垫圈，10-弹簧垫圈，11-螺栓，12-悬式复合绝缘子，13-悬式盘形瓷绝缘子。
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。
图1示出了本发明的实施例之一，采用悬式棒形瓷绝缘子时的总安装结构示意图，主要包括悬式棒形瓷绝缘子1、立柱2、F线3、羊角形电极4、带球头棒形电极5，良好接地的金属立柱2通过连接金具与悬式棒形瓷绝缘子1的上金具相连，悬式棒形瓷绝缘子1的下金具通过连接金具与铁路供电系统F线相连，悬式棒形瓷绝缘子1中间为绝缘部分；悬式棒形瓷绝缘子1的上金具上设置羊角形电极4，下金具上设置带球头棒形电极5，两电极上下正对并伸向远离系统一侧；两个电极之间形成空气间隙6，所述空气间隙6长度D为100～800mm，通过调整两电极在金具上的位置从而可以改变空气间隙6的距离，确保雷击放电发生在此空气间隙之间。
本发明的羊角形电极4、带球头棒形电极5分别采用完整的钢棒通过墩制、折弯、锻轧而成，通过控制生产工艺，使锻轧与折弯部分过渡均匀，没有截面积突变，热稳定性能优良。
如图2、图3所示，羊角形电极4和带球头棒性电极5分别通过平垫圈9、弹簧垫圈10、螺栓11与抱箍7相连后，再利用螺栓8、11抱紧安装在悬式棒性瓷绝缘子1的上下金具上；抱箍7的两侧翻边以方便安装。
由于悬式棒性瓷绝缘子1的上下金具为锥形，为避免抱不紧密，在安装时应先在上、下金具上缠绕铝包带，缠绕紧密并基本形成圆柱面后再安装抱箍7与羊角形电极4和带球头棒形电极5。
图4示出了本发明的实施例之二，采用悬式棒形瓷绝缘子12时的总安装结构示意图；图5则示出了本发明的实施例之三，采用悬式盘形瓷绝缘子13时的总安装结构示意图，其安装结构参照实施例一，不再重复赘述。
由于本发明的羊角形电极4和带球头棒形电极5上下正对安装在绝缘子两侧并伸向远离供电系统一侧，伸出距离L为100～500mm，因此可防止电弧对牵引供电系统造成破坏。
本发明由于采用了空气间隙6，间隙距离可调整，能够配合不同绝缘距离的悬式绝缘子，雷电过电压时能够可靠动作，雷电过后绝缘易恢复，稳定性好，基本不需维护。
本发明的工作原理及过程：在牵引供电系统正常运行时，空气间隙耐受系统工频电压，间隙不被击穿；当牵引供电系统遭受雷击时，在雷电过电压作用下，空气间隙被击穿，雷电流通过下金具、带球头棒形电极、空气间隙、羊角形电极、上金具、立柱所构成的放电通道被泄放入地；雷电过后，工频续流电弧在电动力下作用下向羊角侧漂移，并在预定的时间内系统跳闸，切断工频续流电弧，之后系统重新合闸，恢复正常运行。

Claims (7)

1.电气化铁路牵引供电系统用防雷保护间隙，包括悬式绝缘子，悬式绝缘子的上金具与牵引供电系统的立柱相连而接地，下金具与牵引供电系统的F线相连，其特征在于：在悬式绝缘子的上金具上安装羊角形电极(4)，在悬式绝缘子的下金具上安装带球头棒形电极(5)，所述羊角形电极(4)与带球头棒形电极(5)之间构成空气间隙(6)。
2.根据权利要求1所述的电气化铁路牵引供电系统用防雷保护间隙，其特征在于：所述的悬式绝缘子可以为悬式棒形瓷绝缘子、悬式复合支柱绝缘子或悬式盘型瓷绝缘子。
3.根据权利要求1所述的电气化铁路牵引供电系统用防雷保护间隙，其特征在于：所述的羊角形电极(4)和带球头棒形电极(5)上下正对安装在绝缘子两侧并伸向远离供电系统一侧，伸出距离L为100～500mm。
4.根据权利要求1所述的电气化铁路牵引供电系统用防雷保护间隙，其特征在于：所述的羊角形电极(4)、带球头棒形电极(5)分别采用一根完整的钢棒通过墩制、折弯、锻轧而成，锻轧与折弯部分过渡均匀，没有截面积突变。
5.根据权利要求1所述的电气化铁路牵引供电系统用防雷保护间隙，其特征在于：所述的羊角形电极(4)、带球头棒形电极(5)分别通过螺栓与安装在悬式绝缘子的上金具和下金具上的两个抱箍(7)连接，抱箍(7)两侧翻边。
6.根据权利要求4所述的电气化铁路牵引供电系统用防雷保护间隙，其特征在于：在所述悬式绝缘子的上金具和下金具上缠绕有铝包带。
7.根据权利要求1所述的电气化铁路牵引供电系统用防雷保护间隙，其特征在于：所述空气间隙(6)长度D为100～800mm。
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Co-applicant after: Zhongtie Electric Bureau Group Co., Ltd.

Co-applicant after: China Railway Electrification Survey Design & Research Institute Co., Ltd.

Co-applicant after: China Electric Power Research Institute

Address before: 255000, Shandong province high tech Zone, Zibo North Road Advanced Manufacturing Industry Innovation Park No. 11

Applicant before: Shandong Xunshi Electric Co., Ltd.

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