CN105409074A - 电晕环避雷器 - Google Patents

Abstract

提出了电晕环避雷器，其旨在拉平在电子系统或传输线的元件附近的电场，并且在雷电电击时使得过电压放电。电晕环避雷器设计为机械附接至电子系统或传输线的元件，并且包括伸长导体，伸长导体设计为允许与电子系统或传输线的所述元件的电接触。伸长导体的形状使得导体弯曲至少部分地在电子系统或传输线的元件周围。该电晕环避雷器的特点在于包括绝缘层和至少第一主电极，该绝缘层至少部分覆盖伸长导体，该第一主电极安置在绝缘层上和/或设置为至少部分在绝缘层中。

Description

电晕环避雷器

技术领域

本发明涉及安装在电子设备上的保护附件，尤其是安装在绝缘体和绝缘串上的保护附件，其用于电弧和/或电晕放电保护，和/或用于拉平在绝缘体或绝缘串上的电压分布。此外，本发明涉及用于电子设备的雷电过电压保护的避雷器。这样的设备可以提供对于高压装置、绝缘体和其它高压输电线以及电子设备的元件的保护。

背景技术

根据专利US6455782，已知一种电晕环，其旨在拉平在绝缘串上的电压分布，或者拉平沿着聚合物绝缘体的电场强度分布。这样的电晕环也可以限制安装了电晕环的绝缘体的绝缘杆中的电场强度。此外，电晕环可以保护电子装置的元件免于电晕放电。

然而，应当注意，该电晕环不能保护其上安装了该电晕环的电子设备免于由例如雷电放电导致的过电压。

发明内容

因此，本发明的目标是提供一种可靠的、低制造成本的设备，其能够改进在安装了该设备的电子装置或输电线的元件周围的电场强度分布，该设备还能够保护所述电子设备或输电线的元件免于雷电过电压事件。换言之，本发明的目标包括提供将避雷器的属性与电晕环的属性结合的设备。

本发明的目标通过下述电晕环来实现，该电晕环用于拉平电子设备或电力输电线的元件附近的电场强度的电晕环，其配置为机械附接至电子设备或电力输电线的所述元件或相邻元件并且包括伸长导体，该伸长导体配置为提供与电子设备或电力输电线的所述元件或相邻元件的电接触，并且至少部分地包裹电子设备或电力输电线的所述元件。该电晕环的特点在于其包括绝缘层和至少第一主电极，该绝缘层至少部分地覆盖所述伸长导体，该第一主电极设置在绝缘层上和/或设置为至少部分在绝缘层内。伸长导体对电子设备或电力输电线的元件的包裹在包裹的扇形区内，在由绝缘层、电极和其它部件覆盖的导体与电子设备或电力输电线的元件之间设置有间隙。

该电晕环优选地配置为在包括上至30、60、90、120、150、180、210、240、270、300、330或360度的角度内，通过绝缘性主体包裹电子设备或电力输电线的元件。

在优选实施方案中，沿着在第一主电极与伸长导体之间的绝缘层的表面的表面放电的放电电压小于穿过在第一主电极与伸长导体之间的空气间隙放电的放电电压。

在一些实施方案中，该电晕环可以包括第二主电极，该第二主电极设置为提供与伸长导体的电接触，其中，有益地，沿着在第一主电极与伸长导体或第二主电极之间的绝缘层的表面的表面放电的放电电压小于在第一主电极与伸长导体之间的空气放电的放电电压。

在优选实施方案中，该电晕环包括至少一个中间电极，该中间电极设置在绝缘层上，其中，沿着在中间电极与第一主电极之间的绝缘层的表面的放电间隙的长度小于沿着在第一主电极与伸长导体之间的绝缘层的表面的放电间隙的长度。在该情况下，有益地，沿着在第一主电极与中间电极之间的绝缘层的表面的表面放电的放电电压小于在第一主电极与伸长导体之间的空气放电的放电电压。在中间电极与第一主电极之间可以设置放电室。如果在电晕环中设置了两个或更多个中间电极，则也可以在中间电极之间设置放电室。在电晕环包括第二主电极，该第二主电极设置为提供与伸长导体的电接触的情况下，放电室也可以设置在中间电极与第二主电极之间。

在其它实施方案中，至少一个中间电极可以设置为至少部分在绝缘层中，并且如果第一主电极也设置为至少部分在绝缘层中，则可以在中间电极与第一主电极之间设置暴露在绝缘层表面的放电室。如果电晕环包括第二主电极，第二主电极设置为至少部分在绝缘层中以确保与伸长导体的电接触，则也可以在中间电极与第二主电极之间设置暴露在绝缘层表面的放电室。当在电晕环中至少两个中间电极设置为至少部分在绝缘层中时，也可以在相邻的中间电极之间设置暴露在绝缘层表面的放电室。

在一些实施方案中，电晕环可以包括附接构件，其用于将伸长导体附接至电子设备或电力输电线的元件。有益地，所述附接构件配置为在伸长导体与电子设备或电力输电线的元件之间提供电接触。

在优选的实施方案中，该电晕环的抗弯刚度系数可以不小于1N/m、10N/m、25N/m、50N/m、75N/m、100N/m、200N/m、300N/m、400N/m、500N/m或者1000N/m。

本发明的目标也通过下述电力输电线来实现，该电力输电线包括：具有绝缘体的电线杆；至少一个火线，其通过紧固件与绝缘体联接；以及至少一个电晕环，其用于拉平在电子设备或电力输电线的元件附近的电场强度。由于该电晕环被制造为根据上述实施方案中的任一个的电晕环，本发明的目标得以实现。

在优选的实施方案中，所述电晕环通过附接构件安装在绝缘体上，其中，沿着在第一主电极与伸长导体和/或附接构件之间的绝缘层的表面的表面放电的放电电压小于穿过在第一主电极与伸长导体和/或附接构件和/或绝缘体之间的空气间隙的放电的放电电压。

所实现的技术效果包括：由于改善了电子装置和电力输电线的元件周围的电场结构的电晕环还确保了这些元件免受雷电放电过电压，所以降低了雷电放电保护的成本并且增加了其有效性。这使得能够避免使用额外的雷电保护设备，并且以简单的方式提供对于电子装置和电力输电线的元件、电绝缘体或绝缘串的雷电放电保护，因为本发明的电晕环避雷器可以安装在几乎任何设备上。一个额外的技术效果是，提供了易于安装在电力输电线或电子装置中的用于雷电放电保护的设备。

本发明的进一步的技术效果包括：由于在电晕环的金属核心上存在绝缘层，所以电场强度减小，从而出现在电晕环表面上的电晕放电的电压增加。此时，与输电线的射频干扰水平显著下降。此外，由于绝缘层，能够设置额外的电极，而额外电极的存在也降低电晕放电初始电压，因为电场强度的分布在空间中变得延伸得更多(通过将电极设置在电晕环的外表面上、与受保护元件相距较远处，该效果得到增强)。此外，由于电晕环与避雷器的组合，能够减小由这些元件占据的空间，因为现在单个设备(而不是两个设备)执行电晕环和避雷器的功能。

附图说明

本发明通过附图示出，在附图中：

图1显示了根据本发明的电晕环的第一实施方案。

图2显示了根据本发明的电晕环的第二实施方案。

图3显示了具有中间电极的电晕环的实施方案。

图4显示了具有中间电极和放电室的电晕环的实施方案。

图5显示了将根据本发明的电晕环安装在聚合物绝缘体上的电力输电线的实施方案。

图6显示了用于确定处于初始状态的电晕环介电部件的抗弯刚度系数的装置的实施方案。

图7显示了用于确定处于施加了弯曲力的状态的电晕环介电部件的抗弯刚度系数的装置的实施方案。

附图中相似的元件由相似的附图标记表示，如果参考一个附图描述了一个元件，则可以省略参照其它附图对该元件的描述。

具体实施方式

图1显示了根据本发明的电晕环的第一实施方案。用于将电子设备或电力输电线的元件周围(即，该元件附近)的电场强度拉平的电晕环被制造为伸长导体1，而其上施加有绝缘层2。导体可以以不同的形式制造，例如，优选具有圆形的横截面的固体金属杆(例如，钢、铝、铜或其它金属或合金的金属杆)，但是在一些实施方案中，该导体可以具有不同于圆形的横截面，或者可以包括几股电线。此外，依据应用条件，可以使用带状或成形的部件。“伸长”指的是，所述导体的长度显著地(4倍或更高的倍数)大于其宽度和/或厚度。由于其伸长的形式，通常可以定义纵向方向，该方向沿着导体伸展(具体而言，伸展至其端部)，即，沿着最长的测量伸展。

电晕环被配置为机械附接至电子设备或输电线的所述元件或相邻元件。该附接可以以各种方法提供，例如，如果绝缘层的机械属性允许这种附接(即，该层是硬的并且具有凸起/凹陷/孔洞，以便利用电子设备或输电线的的元件的紧固件或配对的部分来实现附接)，则通过附接该绝缘层，或者例如，通过设置在绝缘上的电晕环夹合来附接整个电晕环。此外，电晕环在附接点的形状(例如，直线的形状、弯曲的形状、环形、螺旋形等)可以确保电晕环附接至电子设备或输电线的元件的性能。

形成电晕环的一部分的伸长导体被制造为，当电晕环安装在电子设备或输电线的元件上时，确保电晕环与所述电子设备或输电线的元件的电接触，并且电晕环至少部分包裹所述元件。电接触可以由额外的电线提供，该电线将伸长导体与电子设备或输电线的元件连接，或者电接触可以由在伸长导体与所述元件之间的接触提供。为了确保电接触，伸长导体可以具有裸露的表面(在此处没有绝缘层)，以便与电子设备或输电线的元件直接电接触(或通过中间元件)。此外，为了确保电接触，伸长导体可以具有有助于建立与所述电子设备或输电线的元件电接触或与中间元件电接触的形状，例如，直线的形状、弯曲的形状、环形、螺旋形等，并且伸长导体可以具有凸起/凹陷/孔洞等。如果在建立电接触的位置处存在绝缘层，则导体可以具有允许移除绝缘层(优选通过简单且方便的方法)或穿透金属核心的绝缘层(例如，通过用针/刀来穿刺/切割绝缘层等)的形状，以便在绝缘层中/绝缘层下建立与伸长导体的电接触，例如，导体可以具有直线的形状、弯曲的形状、环形、螺旋形等，或具有凸起/凹陷/孔洞等。

形成电晕环的一部分的伸长导体被配置为，当电晕环安装在电子设备或输电线的元件上时，确保至少部分包裹所述电子设备或输电线的元件。因此，伸长导体的至少一部分(从而，电晕环在整体上)可以具有圆/碟/椭圆/环形的形状，或者可以是圆/碟/椭圆/环形的扇形区。包裹/围绕配置被认为是这样的配置，在该配置中，受保护的元件或(例如沿受保护的元件)伸展的线位于圆/碟/椭圆/环形内或位于圆/碟/椭圆/环形的扇形区内(优选地，位于几何中心)。此外，依据电子设备的配置(即，电场分布)，伸长导体的至少一部分(从而，电晕环在整体上)可以具有抛物线、双曲线和任意其它二次或更高次的具有必要尺寸的曲线的形状。

在优选的实施方案中，伸长导体被配置为机械附接至电子设备或输电线的元件。具体而言，根据图1的实施方案，导体包括直线端3，其可以用于将电晕环固定在电子设备或输电线的元件上。电子设备或输电线的元件可以例如具有附接构件，附接构件通过其端部3来固定电晕环。在其它实施方案中，导体的端部可以具有被设计为围绕电子设备或输电线的元件的部分，或者允许导体端部相对于彼此固定的部分，从而例如提供对电子设备或输电线的元件环绕及其通过弹性力的固定。图2显示了包括用于将电晕环附接至电子设备或输电线的元件的构件7的电晕环的实施方案。所述构件7位于导体1的端部，并且允许通过使用这些构件7的螺栓、螺丝、夹钳和其它接合元件来夹扣电子设备或输电线的元件，从而将电晕环固定在所述元件上。

优选地，电晕环应当具有足够的机械强度(硬度)。机械强度(硬度)对于电晕环维持其形状是必要的。因为电晕环包裹电子设备或输电线的元件的部分处于悬置的条件下，如果机械强度/硬度不足，则该部分将趋于向地面下移，因此，电晕环将不具有创建(正确的)所需电场分布的性能，因为电晕环的形状将不同于预定的形状，而预定的形状对于产生所需的电场分布是必要的。可以通过例如伸长导体和/或其上施加的绝缘层的机械属性来确保电晕环强度/硬度。

在电子设备或输电线的元件上的所述机械固定提供了与电子设备或输电线的所述元件的电接触，以使得电晕环的电势等于电子设备或输电线的元件的电势，从而确保电子设备或输电线的元件周围的电场强度正确。电接触优选通过端部3或附接构件7不具有绝缘性并且可以直接接触电子设备或输电线的元件(其也主要由金属制造)的事实来加以确保。然而，在一些实施方案中，如果电晕环与附接了电晕环的电子设备或输电线的元件之间已确保了电接触，则导体端部或附接构件可以覆盖有绝缘层。电接触可以通过使得绝缘层与电子设备或输电线的元件相邻的部分具有对于本发明的目的而言足够的导电水平来提供，例如，通过向绝缘层中引入适当的提高介电材料的导电性的添加物来提供。在另一实施方案中，可以制造能够局部刺穿、切割或移除绝缘层的紧固件，以便之后提供电接触。

伸长导体1提供了对于其上将安装伸长导体的电子设备或输电线的元件或例如沿所述元件伸展的线路的至少部分包裹(围绕)。有益地，电晕环具有圆形，然而，其它的电晕环形状也是可能的，例如，扇形、椭圆形或其它形状。包裹通常在垂直于电子装置或输电线的纵向元件的纵向方向的平面上完成，然而，除了所述方向与平面之间的直角之外，还可以使用其它角度(例如，上至15、30、45、60、75、80、85度，或其可以是例如在从30到90度的范围内的任何角度)，或者包裹可以不发生在平面上，而可以是曲线的。

发生了电晕环对电子设备或输电线的元件的包裹的圆的部分或立体角优选不小于180度，并且可以包括上至210、240、270、300、330或360度，或者可以是由上述值形成的任何范围(例如，180-360度或任何其它范围)。该角度通常基于电晕环附接的点或者电子设备或输电线的元件(其周围的电场分布要通过电晕环来校正)的位置来确定。如果电晕环定义了平面，则角度测量的初始点可以定义为该平面与受保护的电子设备或输电线的元件之间的交点(其中心点或轴)，或者平面上距离电晕环的全部线段最远的点(如果电晕环是以碟或圆的形式制造的，则该点将是碟或圆的中心)。在一些实施方案中，依据应当被改变的电场(例如，电场强度的值)，电晕环包裹电子设备或输电线的元件的圆的部分或立体角可以小于180度，并且可以包括上至或大于30、60、90、120、150或180度，或者可以是由上述值形成的任何范围(例如，30-180度或任何其它范围)。

根据本发明，电晕环包括绝缘层2，其至少部分覆盖伸长导体1。如果导体与附近的电场强度要通过电晕环校正的电子设备或输电线的元件之间确保了电接触，则可以完成围覆。

在绝缘层2之上和/或在绝缘层2的至少部分内部，设置了至少第一主电极4(或者，以额外的绝缘层(例如部分层)覆盖安装在层2上的电极4(或其它电极))。词语“至少第一主电极”意味着可能在电晕环上设置第二主电极(如下所述)或其它主电极。第一主电极4设置为允许在其它围绕物体上或从其它围绕物体传输或接收雷电过电压放电(在一个实施方案中，从相似的电晕环避雷器传输或接收雷电过电压放电，如以下参考图5所描述的)。为此目的，主电极4可以被设置在绝缘层2上或绝缘层2内，从而从层2凸起，或具有连接至携带/取得雷电过电压放电的电线的性能。

图1还示出了根据本发明的电晕环避雷器的工作原理。当过电压通过火花放电5进入第一主电极4时，因为第一主电极4通过绝缘层2而与伸长导体1(其具有与电子设备或输电线的元件的电势不等的电势)分开，所以表面放电6在绝缘层2的表面上扩展，该放电到达其可以进入导体1或连接至导体1的元件的位置。因此，创建了放电电流通过其流动的放电通道；所述电流平衡了导体1与第一主电极4的电势。图1显示了表面放电6可以在到达导体1之前扩展，尤其是，在到达没有绝缘性的导体的端部3之前扩展。

在附图所示的电晕环避雷器中，伸长导体的包裹覆盖在大约340度内的角度；然而，由于伸长导体延伸至圆心以提供附接的部分将圆闭合，即，彼此毗邻(考虑到施加的绝缘层)，所以可以将该情况下的包裹认为是覆盖了360度(考虑到绝缘层)。

在图2所示的电晕环中，使用了第二主电极8，其设置在绝缘层2之上并且与导体1直接联接(例如，通过穿过绝缘层2的连接电线)。根据电晕环避雷器的这个实施方案，表面放电沿着绝缘层2的表面扩展，直到其达到第二主电极8，第二主电机8具有与导体1的电势相等的电势，从而第二主电机8具有安装了电晕环的电子设备或输电线的元件的电势。如果不存在第二主电极8，则表面放电可以扩展到达绝缘层2或附接构件7的端部。在一些实施方案中，可以通过电线而在第一主电极4与围绕物体中的一些物体之间提供连接，在该情况下，可以不存在放电5。一个或多个电极可以具有凸起，该凸起旨在减小电极之间和/或电极与物体之间的火花放电电击的距离，从而减小放电电压，并且增加精确地通过放电间隙(该间隙通过凸起形成)来提供放电的可能性。

如果在安装了电晕环的电子设备或输电线的元件处出现了雷电放电导致的过电压，则由于具有不同电势的第一主电极4与接收连接至绝缘层2的电子设备或输电线的元件的电势的导体1分开，所述电极4维持不同于雷电电势的电势，并且因为电极4与导体1之间的电势差足以形成表面放电，所以沿着绝缘层2的表面扩展了反极性的表面放电6。

为了使得根据本发明的电晕环作为避雷器工作，沿着在第一主电极与伸长导体之间的绝缘层的表面的表面放电的放电电压小于穿过在第一主电极与伸长导体之间的空气间隙的放电的放电电压。通过空气间隙的放电电压可以用下述公式确定：

U_B≈500H，

其中，H-以米计的放电空间(间隙)的长度，

U_B-以kV计的放电电压。

沿着覆盖金属导体的介电层(绝缘层)的表面放电的放电电压可以通过例如下述公式确定：

U_CК＝c·S^0.2·(b/(εε₀))^0.4

其中，c-考虑绝缘层和金属导体的形状的因数，S-表面放电的长度，b-绝缘层的厚度，ε-相对介电常数，ε₀-绝对介电常数(其等于8.85*10^-12F/m)。

显然，通过改变绝缘层的厚度以及其相对介电常数，可以选择表面放电的放电电压将小于穿过空气间隙的放电电压的组合，因为空气间隙的放电电压近似线性地取决于其长度，而表面放电的放电电压具有弱得多的对于表面放电的长度的依赖性，具体而言，弱至0.2的幂。基于此，能够提供这样的条件：沿着电晕环，放电将发生在绝缘层的表面上，而不直接发生至伸长导体或安装了电晕环的电子设备或输电线的元件。

根据图3所示的另一实施方案，电晕环进一步包括多个中间电极9，其设置在绝缘层2上。沿着在最接近第一主电极的中间电极与第一主电极之间的绝缘层的表面的放电间隙的长度小于沿着在第一主电极与伸长导体之间的绝缘层的表面的放电间隙的长度。在该情况下，沿着在第一主电极与中间电极之间的绝缘层的表面的表面放电的放电电压应当小于在第一主电极与伸长导体之间的空气放电的放电电压，从而使得雷电放电过电压导致的放电可以沿着绝缘层表面伸展而不直接穿过空气间隙伸展。

从一个中间电极(包括最接近第一主电极的中间电极和距离第一主电极最远的中间电极)到伸长导体或任何连接至伸长导体的元件的放电也可以经过空气间隙而发生，然而，对于本发明的目的而言，表面放电被视为是优选的。应当注意，在中间电极之间的放电、中间电极与主电极之间的放电以及中间电极与伸长导体之间的放电并不一定仅是表面类型的放电；此外，其可以在距离绝缘层表面一定距离处(即，在空气中)伸展。图3显示了放电类型的组合是可能的，即，放电10发生在距离中间电极与第一主电极4之间以及中间电极9本身之间的表面一定距离处，而在最接近附接构件7的中间电极与伸长导体1之间可以观察到沿着绝缘层2的表面伸展的放电11。

参考图4，中间电极12可以设置在绝缘层2之上，并与层2稍稍分离。例如通过将电极12的端部引入至由介电材料制造的端帽14中，而在电极12之间设置放电室，所述端帽具有限定了放电室的底壁和侧壁。放电室的出口优选地设置为与底部相对。因为介电端帽14通过其底部部分附接至绝缘层2，所以发生在介电端帽14内的放电室中的、在凸起到放电室中的中间电极12的端部之间的放电13，优选地在与连接至导体1的元件相对的方向上，从伸长导体1离开放电室。然而，一个或多个放电室的出口可以指向导体或连接至导体的元件。

例如仍使用介电端帽，则放电室也可以设置在中间电极12与第一主电极4之间以及中间电极12与第二主电极8之间。主电极可以自身凸起至介电端帽的放电室中，或者主电极可以具有接头，所述接头旨在设置在距主电极一定距离处的放电室中创建放电间隙(如同一个电极)。图4显示了第二主电极8与导体1直接连接，但是在一些实施方案中，可以不提供这样的连接，并且从电极8到导体1或连接至导体1的元件的过电压放电可以沿着绝缘层2的表面伸展，或者直接穿过空气间隙伸展。

在其它实施方案中，至少一个中间电极可以设置为至少部分在绝缘层中，并且如果第一主电极也设置为至少部分在绝缘层中，则暴露在绝缘层表面的放电室可以设置在中间电极与第一主电极之间。如果电晕环包括设置为至少部分在绝缘层中的第二主电极，并且与伸长导体电接触，则暴露在绝缘层表面的放电室也可以设置在中间电极与第二主电极之间。当至少两个中间电极设置为至少部分在电晕环的绝缘层中时，暴露在绝缘层表面的放电室也可以设置在相邻的中间电极之间。在这样的情况下，放电室自身形成在绝缘层中，同时电极凸起至放电室中以便在彼此之间提供放电间隙。这样的放电室的出口通常是将放电室联接至绝缘层表面的孔洞。

图5显示了电力输电线，其包括电线杆18(该电线杆具有绝缘体15)；至少一个火线19，其通过紧固件连接至绝缘体15；以及两个电晕环20，其用于将绝缘体15附近的电场强度发散，所述绝缘体作为输电线的元件(也可以在另一电子设备中利用)。电晕环20根据上述实施方案中的任一个配置，因此，其也为输电线提供针对雷电放电过电压的保护。在一些实施方案中，对于一个绝缘体或对于另一输电线的元件，可以安装一个电晕环或多于两个电晕环。

当针对电线19发生雷电放电时，过电压穿过紧固件而传向绝缘体15的下尖端17。电晕环20使用紧固件组件7安装在尖端17上，所述电晕环具有被绝缘层覆盖的伸长导体，在绝缘层的顶部设置有第一主电极4。因为电晕环的伸长导体和第一主电极被绝缘层分开，并且伸长导体具有与安装了伸长导体的绝缘体尖端的电势相等的电势，所以在导体与第一主电极之间存在雷电放电过电压，这样如果该电压超过击穿电压，则沿着绝缘层表面引起表面放电6。由于表面放电，下电晕环的主电极4的电势变得接近尖端17的电势，从而接近电线19的电势。

因为分别安装在绝缘体15的尖端16和17上的上和下电晕环20的第一主电极4之间的电势差现在接近于雷电放电过电压，所以在电极4之间发生电性空气放电5。在一些实施方案中，电极4可以通过电线或额外的电极而彼此连接。

此外，由于上电晕环的第一主电极4与导体之间的电势差建立为接近过电压，表面放电6也沿着上电晕环20的绝缘层表面扩展，进入紧固件组件7以及绝缘体15的上尖端16(其与输电线的接地的电线杆连接)。因为放电的扩展和雷电放电过电压的传输发生得足够快，所以全部的所述放电可能同时存在，由此从雷电接收的电荷传向地面。当工频电压穿过零时，电弧熄灭，并且输电线恢复其工作能力，同时电晕环保持准备好将下一次雷电放电过电压转向地面。

电晕环通过紧固构件(其可以是电晕环的一部分，或者可以是设置在尖端上的元件)安装在绝缘体上。为确保所述设备的可用性，希望创建下述条件：沿着第一主电极与伸长导体和/或紧固构件之间的绝缘层的表面的表面放电的放电电压小于穿过第一主电极与伸长导体和/或紧固构件和/或绝缘体之间的空气间隙的放电的放电电压。

允许限定的电晕环(尤其是，伸长导体和/或绝缘层)的必要机械属性的特性之一是抗弯刚度。例如，其可以根据图6和图7所示的方法来确定。根据该方法，电晕环20的一部分处于不弯曲的直线状态下(例如，具有绝缘的伸长导体)，或者用于将电晕环产生为直线形的工件被放置在两个支撑件21上，两个支撑件21设置为彼此距离L，L等于例如电晕环的厚度d(例如，具有绝缘的伸长导体的厚度)的10至20倍，即，例如在图6和图7所示的优选变化形式中，L＝20d(因为电晕环在多数情况下具有圆形横截面，厚度d可以对应于例如沿着绝缘层的外表面测量的电晕环直径)。

此外，在近似位于在两个支撑件21之间中心(优选地，精确地位于中心)的平面中(电晕环20放置在该平面上)，变形锤25从上方施加到电晕环20上，力F通过该变形锤传递到电晕环20，所述力旨在创建电晕环20向下(在该情况下，该方向根据图6和图7的测量配置而不是操作配置而确定)的偏移h。在对力F和偏移(弯曲)h的测量结果中，能够确定出抗弯刚度系数k＝F/h，其中，F-施加到介电元件的力，h-介电元件的偏移幅度。

在优选的变化形式中，介电元件的偏移幅度h应当在力F施加点下方的电晕环20的下部24中进行测量，因为如果电晕环(尤其是绝缘性主体)使用可变形(例如，柔性或柔软)材料制造，则在变形锤25直接施加力F的电晕环20的上部23中，可能发生电晕环20(例如，绝缘层)的与其偏移无关的变形，而在力F施加的点下方的电晕环20的下部24中，不会观察到这样的变形，因为没有力直接施加到所述点，在力F施加的点下方的电晕环的下部24的表面的位移仅可能是电晕环20偏移的结果。

关于电晕环20的与其偏移无关的变形的可能性，如果电晕环使用可变形的(例如，柔性或柔软)材料制造，则变形不仅由变形锤25引起而且由支撑件21引起，为了防止电晕环20的由支撑件21导致的下表面变形(该变形可能导致偏移的幅度h的偏差)，可以在电晕环20与支撑件21之间放置刚性间隔件22。间隔件22可以是平的或沟道状的。间隔件22使得来自支撑件21的变形力分布在电晕环20的更大的长度上，从而减小电晕环20的偏移的所测量幅度h的偏差。间隔件22优选可以任意地改变其相对于支撑件21的角向位置；在一些情况下，间隔件22和支撑件21可以具有铰链式连接。应当认为，间隔件22以及支撑件21是由低可变形性材料(例如，相比于介电材料)制造。

在电晕环暴露于力时出现了不可逆变形的情况下(例如，电晕环断裂或破裂)，电晕环可以被认为是脆的、非柔性的和/或其非失效的抗弯刚度足够高，而且电晕环不会任意改变其形状(在不失效的情况下)。

在优选的实施方案中，为了防止改变电晕环的形状，其最小抗弯刚度(抗弯刚度系数)不小于1N/m、10N/m、25N/m、50N/m、75N/m、100N/m、200N/m、300N/m、400N/m、500N/m或者1000N/m(依据用于制造电晕环的材料、电晕环的形状和尺寸)。

在本说明书中，词语“具有”、“包括”、“包含”等用于表示存在特定的特征、元件、部件、行为、值等，但是其不排除出现一个或多个其它特征、元件、部件、行为、值等的出现或添加的可能性。

本说明书所公开的根据本发明的避雷器的实施方案和修改形式以及使用这样的避雷器制造的电晕环避雷器只是为了明确其设计和工作原理而给出的。对于本领域技术人员显然的是，在权利要求的范围内的与上述实施方案的偏离也是可能的。

Claims (17)

1.一种电晕环，其用于拉平在电子设备或电力输电线的元件周围的电场强度，其配置为机械附接至电子设备或电力输电线的所述元件或相邻元件并且包括伸长导体，该伸长导体配置为提供与电子设备或电力输电线的所述元件或相邻元件的电接触，并且至少部分包裹电子设备或电力输电线的所述元件，

其特征在于，所述电晕环包括绝缘层和至少第一主电极，该绝缘层至少部分覆盖所述伸长导体，该第一主电极设置在绝缘层上和/或设置为至少部分在绝缘层内。

2.根据权利要求1所述的电晕环，其特征在于，该电晕环配置为在包括上至30、60、90、120、150、180、210、240、270、300、330或360度的角度内通过绝缘性主体包裹电子设备或电力输电线的所述元件。

3.根据权利要求1所述的电晕环，其特征在于，沿着在第一主电极与伸长导体之间的绝缘层的表面的表面放电的放电电压小于穿过在第一主电极与伸长导体之间的空气间隙的放电的放电电压。

4.根据权利要求1所述的电晕环，其特征在于，该电晕环进一步包括第二主电极，该第二主电极设置为提供与伸长导体的电接触，其中，沿着在第一主电极与伸长导体或第二主电极之间的绝缘层的表面的表面放电的放电电压小于在第一主电极与伸长导体之间的空气放电的放电电压。

5.根据权利要求1所述的电晕环，其特征在于，该电晕环包括至少一个中间电极，该中间电极设置在绝缘层上，其中，沿着在中间电极与第一主电极之间的绝缘层的表面的放电间隙的长度小于沿着在第一主电极与伸长导体之间的绝缘层的表面的放电间隙的长度。

6.根据权利要求5所述的电晕环，其特征在于，沿着在第一主电极与中间电极之间的绝缘层的表面的表面放电的放电电压小于在第一主电极与伸长导体之间的空气放电的放电电压。

7.根据权利要求5所述的电晕环，其特征在于，该电晕环包括放电室，该放电室在中间电极与第一主电极之间。

8.根据权利要求5所述的电晕环，其特征在于，该电晕环包括至少两个中间电极以及在中间电极之间的放电室。

9.根据权利要求5所述的电晕环，其特征在于，该电晕环包括第二主电极和放电室，该第二主电极设置为提供与伸长导体的电接触，该放电室在中间电极与第二主电极之间。

10.根据权利要求1所述的电晕环，其特征在于，该电晕环包括至少一个中间电极，中间电极设置为至少部分在绝缘层中，其中，第一主电极设置为至少部分在绝缘层中，并且在中间电极与第一主电极之间设置了暴露在绝缘层表面的放电室。

11.根据权利要求1所述的电晕环，其特征在于，该电晕环包括至少两个中间电极，中间电极设置为至少部分在绝缘层中，其中，在相邻的中间电极之间设置了暴露在绝缘层表面的放电室。

12.根据权利要求1所述的电晕环，其特征在于，该电晕环包括至少一个中间电极和第二主电极，中间电极设置为至少部分在绝缘层中，第二主电极设置为至少部分在绝缘层中并且具有与伸长导体的电接触，其中，在中间电极与第二主电极之间设置了暴露在绝缘层表面的放电室。

13.根据权利要求1所述的电晕环，其特征在于，该电晕环包括附接构件，该附接构件用于将伸长导体附接至电子设备或电力输电线的元件。

14.根据权利要求13所述的电晕环，其特征在于，附接构件配置为在伸长导体与电子设备和电力输电线的元件之间提供电连接。

15.根据权利要求1所述的电晕环，其特征在于，该电晕环的抗弯刚度系数不小于1N/m、10N/m、25N/m、50N/m、75N/m、100N/m、200N/m、300N/m、400N/m、500N/m或者1000N/m。

16.一种电力输电线，其包括：

具有绝缘体的电线杆，

至少一个火线，其通过紧固件与绝缘体联接，以及

至少一个电晕环，其用于拉平在电子设备或电力输电线的元件附近的电场强度，

其特征在于，该电晕环被制造为根据权利要求1-15中的任一项所述的电晕环。

17.根据权利要求16所述的电力输电线，其特征在于，所述电晕环通过附接构件安装在绝缘体上，其中，沿着在第一主电极与伸长导体或附接构件之间的绝缘层的表面的表面放电的放电电压小于穿过在第一主电极与伸长导体或附接构件或绝缘体之间的空气间隙的放电的放电电压。