CN101950647B - 城市轨道交通接触网用球头电极避雷器 - Google Patents

城市轨道交通接触网用球头电极避雷器 Download PDF

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王立天
陈维江
赵海军
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Tianjin railway electrification design and Research Institute Co Ltd
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China Railway Electrification Survey Design and Research Institute Co Ltd
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Abstract

一种城市轨道交通接触网用球头电极避雷器，包括绝缘子，其特征在于：还包括避雷器本体、安装板组件、平板电极组件、球头电极和平板电极，避雷器本体安装在安装板组件上，安装板组件固定在绝缘子高压侧，球头电极安装在避雷器本体上，平板电极安装在平板电极组件上，平板电极组件固定在绝缘子低压侧，平板电极与球头电极之间形成空气间隙。由于串联间隙具有隔离接触网工作电压的作用，避雷器本体在正常工况下本体几乎不承受系统运行电压，只有在雷电过电压击穿间隙后避雷器才耐压动作，减少了避雷器阀片由于长期承受工作电压而带来的老化的问题，因此具有寿命长、可靠性高、免维护的技术特点。

Description

城市轨道交通接触网用球头电极避雷器
技术领域
本发明涉及一种避雷器，特别涉及一种城市轨道交通接触网用球头电极避雷器。
背景技术
城市轨道交通快速发展，线路日益密集，高架线路逐渐增加。牵引供电系统是轨道交通工程中的重要系统，功能是向车辆可靠供电。牵引供电系统的设备绝缘水平很低，难于抵御雷电过电压，投运的许多工程中均发生了较多的雷电灾害，造成接触网绝缘子或牵引变电所设备毁坏，甚至影响行车。城市轨道交通高架线路上，牵引供电系统的雷电灾害数量更多，损失更大。目前，全国已投运城轨工程中，仅通过安装避雷线来降低雷击闪络事故概率，未见其它雷电防护措施的研究报道。雷电防护手段单一、功能不完善，已不能满足现代城轨系统高可靠性运行的要求。
发明内容
根据以上现有技术中的不足，本发明要解决的技术问题是：提供一种可以克服上述缺陷，可大幅度降低城市轨道交接触网的雷击故障概率，防止雷击线路引起的绝缘子闪络，降低雷击造成的线路跳闸率，提高城市轨道交通接触网的雷电防护水平。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种城市轨道交通接触网用球头电极避雷器，包括绝缘子，其特征在于：还包括避雷器本体、安装板组件、平板电极组件、球头电极和平板电极，避雷器本体安装在安装板组件上，安装板组件固定在绝缘子高压侧，球头电极安装在避雷器本体上，平板电极安装在平板电极组件上，平板电极组件固定在绝缘子低压侧，平板电极与球头电极之间形成空气间隙。
所述的平板电极组件包括第一抱箍、第一螺杆和第一螺母，第一抱箍与平板电极固定连接，第一螺杆设置在第一抱箍的两侧，第一螺母设置在第一螺杆上。
所述的安装板组件包括翻边板、第二抱箍、第二螺杆和第二螺母，翻边板一端设置有与避雷器本体相连接的圆孔，翻边板与第二抱箍相连接，第二螺杆设置在第二抱箍上，第二螺母设置在第二螺杆上。
所述的球头电极为半球形，内部设置有加强筋，中心点处设置有螺纹孔。
所述的球头电极与平板电极之间的距离为20～200mm。
在系统正常运行时，由于串联间隙隔离，避雷器本体不承受系统直流运行电压；在幅值足够高的感应雷或直击雷过电压作用下，避雷器本体呈低阻抗，串联间隙被击穿，雷电能量通过电阻片释放，限制了绝缘子两端的过电压，防止绝缘子沿面闪络放电；雷电冲击过后，施加在避雷器本体两端的电压为系统运行电压，本体呈高阻抗，直流续流电弧在极短的时间内熄灭，空气间隙绝缘迅速恢复，线路回到正常运行状态。
避雷器本体采用公知的结构方式，内部没有空腔，避免因呼吸作用将潮气带进产品内部。
本发明所具有的有益效果是：
1)由于串联间隙具有隔离接触网工作电压的作用，避雷器本体在正常工况下本体几乎不承受系统运行电压，只有在雷电过电压击穿间隙后避雷器才耐压动作，减少了避雷器阀片由于长期承受工作电压而带来的老化的问题，因此具有寿命长、可靠性高、免维护的技术特点。
2)外绝缘可安装公知技术方式采用一次成型复合外套，避雷器重量轻，安装方便。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是本发明平板电极组件结构示意图；
图3是本发明安装板组件结构示意图；
图4是球头电极结构示意图；
其中：1、绝缘子；2、第一抱箍；3、第二抱箍；4、第二螺母；5、第二螺杆；6、翻边板；7、避雷器本体；8、球头电极；9、平板电极；10、第一螺杆；11、第一螺母；12、圆孔；13、加强筋；14、螺纹孔；
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例做进一步描述：
如图1～图4所示，一种城市轨道交通接触网用球头电极避雷器，包括绝缘子1，还包括避雷器本体7、安装板组件、平板电极组件、球头电极8和平板电极9，避雷器本体安装在安装板组件上，安装板组件固定在绝缘子1高压侧，球头电极9安装在避雷器本体7上，平板电极9安装在平板电极组件上，平板电极组件固定在绝缘子1低压侧，平板电极9与球头电极8之间形成空气间隙。
所述的平板电极组件包括第一抱箍2、第一螺杆10和第一螺母11，第一抱箍2与平板电极9固定连接，第一螺杆10设置在第一抱箍2的两侧，第一螺母11设置在第一螺杆10上。
所述的安装板组件包括翻边板6、第二抱箍3、第二螺杆5和第二螺母4，翻边板6一端设置有与避雷器本体7相连接的圆孔12，翻边板6与第二抱箍3相连接，第二螺杆5设置在第二抱箍上3，第二螺母4设置在第二螺杆5上。
所述的球头电极8为半球形，内部设置有加强筋13，中心点处设置有螺纹孔14。
所述的球头电极8与平板电极9之间的距离为20～200mm。
在系统正常运行时，由于串联间隙隔离，避雷器本体7不承受系统直流运行电压；在幅值足够高的感应雷或直击雷过电压作用下，避雷器本体7呈低阻抗，串联间隙被击穿，雷电能量通过电阻片释放，限制了绝缘子两端的过电压，防止绝缘子沿面闪络放电；雷电冲击过后，施加在避雷器本体7两端的电压为系统运行电压，本体呈高阻抗，直流续流电弧在极短的时间内熄灭，空气间隙绝缘迅速恢复，线路回到正常运行状态。
避雷器本体7采用公知的结构方式，内部没有空腔，避免因呼吸作用将潮气带进产品内部。
通过大量的雷电冲击放电试验，验证了在串联间隙距离占绝缘子1绝缘距离的20％-70％时，在不同的陡度雷电过电压下，闪络路径均发生在串联间隙上，避雷器动作可靠，可有效保护绝缘导线免于损坏。

Claims (5)

1.一种城市轨道交通接触网用球头电极避雷器，包括绝缘子，其特征在于：还包括避雷器本体、安装板组件、平板电极组件、球头电极和平板电极，避雷器本体安装在安装板组件上，安装板组件固定在绝缘子高压侧，球头电极安装在避雷器本体上，平板电极安装在平板电极组件上，平板电极组件固定在绝缘子低压侧，平板电极与球头电极之间形成空气间隙。
2.根据权利要求1所述的城市轨道交通接触网用球头电极避雷器，其特征在于：所述的平板电极组件包括第一抱箍、第一螺杆和第一螺母，第一抱箍与平板电极固定连接，第一螺杆设置在第一抱箍的两侧，第一螺母设置在第一螺杆上。
3.根据权利要求1所述的城市轨道交通接触网用球头电极避雷器，其特征在于：所述的安装板组件包括翻边板、第二抱箍、第二螺杆和第二螺母，翻边板一端设置有与避雷器本体相连接的圆孔，翻边板与第二抱箍相连接，第二螺杆设置在第二抱箍上，第二螺母设置在第二螺杆上。
4.根据权利要求1所述的城市轨道交通接触网用球头电极避雷器，其特征在于：所述的球头电极为半球形，内部设置有加强筋，中心点处设置有螺纹孔。
5.根据权利要求1所述的城市轨道交通接触网用球头电极避雷器，其特征在于：所述的球头电极与平板电极之间的距离为20～200mm。
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