CN105914727A - 一种高压交流三相防爆型组合式过电压保护器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高压交流三相防爆型组合式过电压保护器，包括三个形状、规格、机械与电气参数均相同的相极柱，相极柱下方是由ABS合成树脂经模压一体结构的绝缘底盒与绝缘安装底板，绝缘底盒的任一侧面配有接地螺杆和用于释放限制雷电或各种操作过电压产生热容量的泄压装置；绝缘底盒内还安装有地极柱，地极柱与相极柱之间设有泄压管路，泄压管路将相极柱与地极柱电气连接并兼具形成泄压通道，这样的设计，可解决因遭受雷电、各种操作过电压的冲击热容量无法排出而易爆炸给电力系统及用户带来的损失，同时作用于电力系统中既可保护相间雷电冲击及过电压、亦可保护相对地的雷电及过电压，正常工作时无漏流，体积小，使用寿命长，易于推广使用。

Description

一种高压交流三相防爆型组合式过电压保护器

技术领域

本发明属于变配电网过电压保护的技术领域，具体涉及一种保护电力设备免受雷电、大气、操作等各种过电压损害的过电压保护器。

背景技术

随着国民经济的建设的快速发展，电力生产和应用的安全性显得尤为重要，而现实生活中，气候多变，雷电活动频繁，各类用户投切开关电器活动的频次频繁，难免对电力系统会产生过电压的冲击。目前国内不少厂家也在生产单只避雷器或组合式过电压保护器，但是安全隐患很多，主要表现为：单只避雷器或组合式过电压保护器没有泄压通道，一旦当系统遭受强雷电或各类过电压的冲击时，由于内部的氧化锌或其他的限压元件吸收大量的能量无法排出，从而引起爆炸，将事故扩大，相反对电力系统的冲击更大，事实也证明这类设备在使用的过程中发生爆炸的几率相当高，现场也经常出现此类事故；另外，如果使用单只避雷器不能有效的保护电力系统出现的相间过电压。因此，现有技术有待改进和提高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供了一种高压交流三相防爆型组合式过电压保护器，通过设计一条泄压通道，将限压元件--氧化锌电阻片在动作保护电力系统过电压过程中吸收积聚的大量能量释放出来，保证不发生爆炸的事故，能有效地限制和保护电力系统遭受各类过电压的冲击，从而很好地保护了电力系统的安全。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：

一种高压交流三相防爆型组合式过电压保护器，包括三个形状、规格、机械与电气参数均相同的相极柱1，其特征在于：相极柱1下方是由ABS合成树脂经模压一体结构的绝缘底盒2与绝缘安装底板4，绝缘底盒2的任一侧面配有接地螺杆和用于释放限制雷电或各种操作过电压产生热容量的泄压装置3；绝缘底盒2内还安装有地极柱6，地极柱6与相极柱1之间设有泄压管路7，泄压管路7将相极柱1与地极柱6电气连接并兼具形成泄压通道。

进一步地，所述的相极柱1包括最外层的绝缘外套5，相极柱1内有便于均匀释放的五只花形垫片10、上电极8以及内置干燥剂11的下电极9。

所述的绝缘底盒2是将ABS合成树脂经模具模压成一体结构，下部敞开，其长度为770mm，宽度为150mm，高度为160mm，厚度为12mm，右端有φ13mm通孔一个，外圆φ51mm深度8mm以及φ22mm的同心圆一个，所述的绝缘底盒2的上部有沿中心等分间距为310mm的φ83mm圆通孔三个，并沿绝缘底盒2横向中心线两侧69mm有两排间距为160mm的M8×10mm的螺孔各五个；所述的绝缘安装底板4是将ABS合成树脂经模具模压成长方形结构，并沿绝缘安装底板4横向中心线两侧69mm有两排间距为160mm的φ8的沉孔各五个，沿绝缘安装底板4纵向中心线两侧379mm、横向中心线35mm有两个φ8的沉孔。

所述的泄压装置3包括内部安装有蝶簧、蝶簧导杆以及密封圈的蝶簧筒15，蝶簧筒15内部有十九片高度为1.25mm的碟簧17、碟簧导杆16、蝶簧螺帽18，以及通过另一泄压管路14与接地电极13相连接，碟簧筒15为直径的45#钢经切削加工成总高度为75mm，横向中间为通孔；左端部为有六个沿圆周均布的通孔，中部为圆柱，另一端长度42mm，内部为 圆孔且纵向中部有四个相互垂直的的通孔，尾端为M45×1.5×12mm螺纹。

所述的泄压管路7有四个规格相同且互相连通的法兰盘12，并通过管道连为一体，可将三个相极柱1和一个地极柱6连接起来，实现电气连接的同时也可作为压力释放的通道，泄压管路7为直径φ22mm壁厚1mm的T2铜管，纵向长度为640mm，中心及左右两侧各310mm焊有三个向上高度为45mm的支路，沿中心左侧102mm位置垂直向下焊有45mm支路，沿该支路垂直方向向右焊有45mm支路，法兰盘12为直径φ50mm厚度10mm的T2铜板，表面有六个沿φ41mm圆周均布的φ5通孔的法兰盘与各支路焊接成一体。

所述的花形垫片10厚度为5mm、外径为φ57mm的铝板通过线切割成外部有四个扇形，每个扇形外径为φ56mm、内径为φ52mm、且与中心线成45度角。

所述的下电极9高度为70mm，上部为M62×2mm×25mm螺纹，中间为φ20mm的通孔，12mm螺纹下部20mm部分中间为φ12mm相互垂直交叉成90度纵向四个通孔，剩余部分为干燥剂11小室，材质为铝棒加工，下电极9表面有六个沿φ41mm圆周均布的M4×10mm螺纹孔。

所述的上电极8高度为15mm，全为M62×2mm×15mm螺纹，中间为M8×10mmmm的螺孔，材质为铝棒；所述的地极柱6的包括有下电极和接地电极13，接地电极13高度为25mm，为M62×2mm×25mm螺纹，中间为φ20mm的通孔，地极柱6表面有六个沿φ41mm圆周均布的M4×10mm螺纹孔，材质为铝棒。

采用上述技术，本发明具有以下优点：

采用三相一体组合式并内设泄压通道结构，底座为整体模压，更加美观、密封性能更加优越，使用中既能保护相对地出现的过电压，也能保护相间出现的过电压，最主要的有益效果体现在：防爆性好、安全性高；其次内部下电极小室设有干燥剂颗粒，可有效保护过电压保护装置因经常遭受过电压的冲击而在内部产生的热量带来凝露，确保性能不发生变化。本发明结构简单易于加工制造，方便推广应用。

附图说明

图1为本发明正视图。

图2为图1的侧视图。

图3为本发明剖面结构示意图。

附图标记说明：1、相极柱、2、绝缘底盒、3、泄压装置、4、绝缘安装底板、5、绝缘外套、6、地极柱、7、泄压管路、8、上电极、9、下电极、10、花形垫片、11、干燥剂、12、法兰、13、接地电极、14、另一泄压管路、15、蝶簧筒、16、碟簧导杆、17、碟簧、18、蝶簧螺帽。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

参见图1—图3，本实施例是一种35kV交流三相防爆型组合式过电压保护器，它主要包括三个形状、规格、机械与电气参数均相同的相极柱1，ABS合成树脂经模压一体结构的绝缘底盒2与绝缘安装底板3，绝缘底盒2的左右任意侧面配有接地螺杆、接地导线和用于释放限制雷电或各种操作过电压产生热容量的泄压装置3，用于防尘、防水的绝缘帽，以及连接被保护设备的绝缘电缆和焊接于电缆末端固定于导体上的接线端子；绝缘底盒2内还安装有地极柱6，实现相极柱1与地极柱6电气连接并兼具泄压通道的泄压管路7；相极柱1与地极柱6均包括氧化锌电阻，调整草帽电极间隙的磁环，相极柱1还有锁紧与导电的上电极8、下电极9、花形垫片10以及防松动弹簧花垫，地极柱6同样有锁紧与导电的下电极和接地电极13以及另一泻压管路14；泄压装置3还包括蝶簧17、蝶簧筒15和密封垫、碟簧导杆16以及蝶簧螺帽18。

具体装配结构是：

1、将装填好干燥剂11的下电极9旋入环氧树脂筒一端，通过工装夹具依次分别装入一只花形垫片11、四只φ52×25mm的氧化锌电阻、一只花形垫片、一只草帽电极、一只间隙磁环、一只草帽电极、一只花形垫片、四只φ52×25mm的氧化锌电阻、一只花形垫片、一只草帽电极、一只间隙磁环、一只草帽电极、一只花形垫片、一只弹簧花垫，然后旋入上电极8，同样方法装配四组，形成四只地极柱6。

2、将其中三只地极柱6依次置入硫化机模具内模压成三只相极柱1。

3、将三只相极柱1用硅橡胶粘结于底座的三个孔内，待硅橡胶干透后整体倒置，通过螺钉将焊接完整的泄压管路7固定在三个相极柱1的下电极9上。

4、将剩余一只地极柱6的地极柱电极上通过螺钉连接好接地导线的一端以及泄压管路7的法兰12，整体连接好后将地极柱6的下电极与泄压管路7的法兰通过螺钉连接好。

5、将叠簧筒15内放入密封圈并装入碟簧导杆16，碟簧导杆16上套上十九片φ22.5mm×φ12mm高度为1.25mm的碟簧17并旋紧蝶簧螺帽18，形成泄压装置3。

6、将地极柱6及其连接好的另一泄压管路14的另一端法兰与泄压装置3的法兰通过螺钉固定在绝缘底盒2上。

7、装配完成后向绝缘底盒2内注入环氧树脂胶体，待凝固盖上绝缘安装底板4，在孔内装上螺钉。

8、将浇灌好环氧树脂胶体并盖好底板的整体翻转180度，将两端分别焊接好接线端子的电缆通过螺钉与上电极连接好，并向环氧树脂空隙处注入环氧树脂胶体，盖上绝缘帽。

所述的绝缘底盒2是将ABS合成树脂经模具模压成一体结构，下部敞开，其长度为770mm，宽度为150mm，高度为160mm，厚度为12mm，右端有φ13mm通孔一个，外圆φ51mm深度8mm以及φ22mm的同心圆一个，所述的绝缘底盒的上部有沿中心等分间距为310mm的φ83mm圆通孔三个，并沿绝缘底盒横向中心线两侧69mm有两排间距为160mm的M8×10mm的螺孔各5个。

所述的相极柱1包括最外层的绝缘外套5，绝缘外套5将环氧树脂管紧紧耦合并包裹其内部。环氧树脂筒内包括将8只氧化锌电阻、2对调整草帽电极、2个间隙磁环、4只花形垫片10、干燥剂11通过上电极8、下电极9固定在环氧树脂筒内。

所述的泄压通道7的管路为直径φ22mm壁厚1mm的T2铜管，纵向长度为640mm，中心及左右两侧各310mm焊有3个向上高度为45mm的支路，沿中心左侧102mm位置垂直向下焊有45mm支路，沿该支路垂直方向向右焊有45mm支路；将直径φ50mm厚度10mm的T2铜板，表面有6个沿φ41mm圆周均布的φ5通孔的法兰盘与各支路焊接成一体。可将3个相极柱1和一个地极柱6连接起来，实现电气连接的同时也可作为压力释放的通道。

所述的地极柱6包括将8只氧化锌电阻、2对调整草帽电极、2个间隙的磁环、4只花形垫片10、干燥剂11通过地极柱上电极固定在环氧树脂筒内。

所述的绝缘安装底板4是将ABS合成树脂经模具模压成长方形结构，其长度为840mm，宽度为220mm，厚度为10mm，并沿绝缘安装底板横向中心线两侧69mm有两排间距为160mm的φ8的沉孔各5个，沿绝缘安装底板4纵向中心线两侧379mm、横向中心线35mm有两个φ8的沉孔各2个。

所述的泄压装置3包括内部安装有蝶簧17、蝶簧导杆16以及密封圈的蝶簧筒15，蝶簧筒15内部有19片φ22.5mm×φ12mm高度为1.25mm的碟簧17、碟簧导杆16、蝶簧螺帽18，以及通过另一泄压管路14与接地电极13相连接，碟簧筒15为直径φ50mm的45＃钢经切削加工成总高度为75mm，横向中间为φ20mm通孔；左端部为φ50mm8mm，有6个沿φ41mm圆周均布的φ5mm通孔，中部为φ30mm×25mmmm圆柱，另一端长度42mm，内部为φ43.4mm×36mmmm圆孔且纵向中部有4个相互垂直的φ10mm的通孔，尾端为M45×1.5×12mmmm螺纹。

本发明应用的一种35kV交流三相防爆型组合式过电压保护器，能满足35kV电力系统的过电压保护使用，其工频放电电压为76±10%kV，雷电冲击电流残压不大于119kV。优点在于能有效提高了抵抗雷电等过电压对电力系统带来的破坏，不会因各类过电压产生的累积热效应导致自身的爆炸以及对电力设备带来的严重危害。

监于以上所述仅为本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅限于上述实施方式，凡是属于本发明原理的技术方案均属于本发明的保护范围。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明的原理的前提下进行的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种高压交流三相防爆型组合式过电压保护器，包括三个形状、规格、机械与电气参数均相同的相极柱（1），其特征在于：相极柱（1）下方是由ABS合成树脂经模压一体结构的绝缘底盒（2）与绝缘安装底板（4），绝缘底盒（2）的任一侧面配有接地螺杆和用于释放限制雷电或各种操作过电压产生热容量的泄压装置（3）；绝缘底盒（2）内还安装有地极柱（6），地极柱（6）与相极柱（1）之间设有泄压管路（7），泄压管路（7）将相极柱（1）与地极柱（6）电气连接并兼具形成泄压通道。

2.根据权利要求1所述的过电压保护器，其特征在于：所述的相极柱（1）包括最外层的绝缘外套（5），相极柱（1）内有便于均匀释放的五只花形垫片（10）、上电极（8）以及内置干燥剂（11）的下电极（9）。

3.根据权利要求1或2所述的过电压保护器，其特征在于：所述的绝缘底盒（2）是将ABS合成树脂经模具模压成一体结构，下部敞开，右端有φ13mm通孔一个，外圆φ51mm深度8mm以及φ22mm的同心圆一个，所述的绝缘底盒（2）的上部有沿中心等分间距为310mm的φ83mm圆通孔三个，并沿绝缘底盒（2）横向中心线两侧69mm有两排间距为160mm的M8×10mm的螺孔各五个；所述的绝缘安装底板（4）是将ABS合成树脂经模具模压成长方形结构，并沿绝缘安装底板（4）横向中心线两侧69mm有两排间距为160mm的φ8mm的沉孔各五个，沿绝缘安装底板（4）纵向中心线两侧379mm、横向中心线35mm有φ8mm的沉孔各两个。

4.根据权利要求3所述的过电压保护器，其特征在于：所述的泄压装置(3)包括内部安装有蝶簧(17)、蝶簧导杆(16)以及密封圈的蝶簧筒(15)，蝶簧筒(15)内部有十九片高度为1.25mm的碟簧(17)、碟簧导杆(16)、蝶簧螺帽(18)，以及通过泄压管路与接地电极相连接，碟簧筒(15)为直径的45#钢经切削加工成总高度为75mm，横向中间为通孔；左端部为有六个沿圆周均布的通孔，中部为圆柱，另一端长度42mm，内部为圆孔且纵向中部有四个相互垂直的的通孔，尾端为M45×1.5×12mm螺纹。

5.根据权利要求3所述的过电压保护器，其特征在于：所述的泄压管路（7）有四个规格相同且互相连通的法兰盘（12），并通过管道连为一体，可将三个相极柱（1）和一个地极柱（6）连接起来，实现电气连接的同时也可作为压力释放的通道，泄压管路（7）为直径φ22mm壁厚1mm的T2铜管，纵向长度为640mm，中心及左右两侧各310mm焊有三个向上高度为45mm的支路，沿中心左侧102mm位置垂直向下焊有45mm支路，沿该支路垂直方向向右焊有45mm支路，法兰盘（12）为直径φ50mm厚度10mm的T2铜板，表面有六个沿φ41mm圆周均布的φ5通孔的法兰盘与各支路焊接成一体。

6.根据权利要求3所述的过电压保护器，其特征在于：所述的花形垫片（10）厚度为5mm、外径为φ57mm的铝板通过线切割成外部有四个扇形，每个扇形外径为φ56mm、内径为φ52mm、且与中心线成45度角。

7.根据权利要求3所述的过电压保护器，其特征在于：所述的下电极（9）高度为70mm，上部为M62×2mm×25mm螺纹，中间为φ20mm的通孔，12mm螺纹下部20mm部分中间为φ12mm相互垂直交叉成90度纵向四个通孔，剩余部分为干燥剂（11）小室，材质为铝棒加工，下电极（9）表面有六个沿φ41mm圆周均布的M4×10mm螺纹孔。

8.根据权利要求3所述的过电压保护器，其特征在于：所述的上电极（8）高度为15mm，全为M62×2mm×15mm螺纹，中间为M8×10mmmm的螺孔，材质为铝棒；所述的地极柱（6）包括有下电极和接地电极（13），接地电极（13）高度为25mm，为M62×2mm×25mm螺纹，中间为φ20mm的通孔，地极柱（6）表面有六个沿φ41mm圆周均布的M4×10mm螺纹孔，材质为铝棒。