CN107195443B - 配电变压器用固封绝缘防雷套管 - Google Patents

配电变压器用固封绝缘防雷套管 Download PDF

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Abstract

配电变压器用固封绝缘防雷套管，属于高电压防雷技术领域。其特征在于：包括支撑件，在支撑件内部设置有导电体，在导电体的两端分别设置有一个连接螺栓将导电体串联于配电变压器线圈和出线回路之间，在支撑件外圈配电变压器出线端的一侧设有避雷组件，避雷组件并联在导电杆出线侧的连接螺栓与接地端之间，在支撑件的外圈还设置有用于隔离导电体高压电位的绝缘层，绝缘层同时将避雷组件包裹在内。本配电变压器用固封绝缘防雷套管，实现了常规变压器套管的绝缘以及绕组引出线套管的作用，同时通过设置金属氧化物避雷组件，起到了防雷效果，避免雷击时的大气过电压侵入配电变压器内部而造成的配电变压器损坏。

Description

配电变压器用固封绝缘防雷套管
技术领域
配电变压器用固封绝缘防雷套管，属于高电压防雷技术领域。
背景技术
近年来，由于地方经济和城市建设的快速发展，社会用电量大幅增加，配电变压器在运和新投运的数量大幅度增加。随着对供电可靠性的要求越来越高，配电变压器运行可靠性越加受到业界的重视，雷击造成配电变压器绝缘事故时有发生，严重影响供电可靠性，采取必要的防雷措施，减少雷击损坏事故迫在眉睫。
国家发展改革委、能源局启动城、农网改造升级改造工程，提出了《配电变压器能效提升计划》。在这种情况下，配电变压器将进行大量的更新改造和技术革新，套管作为不可或缺的重要配件，其需求也将进一步增加，但是到目前为止，配电变压器和避雷器一直分开独立安装，不仅增加了材料的应用，施工工艺要求高，还增大了雷电冲击残压。现在常规的措施只是通过尽可能的减少避雷器与配电变压器安装距离来限制雷电过电压，配电变压器雷击损坏引起供电中断的事故时有发生，亟需采取技术措施，提高配电变压器的防雷能力。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种实现了常规变压器套管的绝缘以及绕组引出线套管的作用，同时通过设置金属氧化物避雷组件，起到了防雷效果，避免雷击时的大气过电压侵入配电变压器内部而造成配电变压器损坏的配电变压器用固封绝缘防雷套管。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：该配电变压器用固封绝缘防雷套管，其特征在于：包括支撑件，在支撑件内部设置有导电体，在导电体的两端分别设置有一个连接螺栓将导电体串联于配电变压器线圈和出线回路之间，在支撑件外圈配电变压器出线端的一侧设有避雷组件，避雷组件并联在导电体出线侧的连接螺栓与接地端之间，在支撑件的外圈还设置有用于隔离导电体高压电位的绝缘层，绝缘层同时将避雷组件包裹在内。
优选的，所述的支撑件为中空且绝缘的芯棒，所述的连接螺栓为设置在芯棒顶端的顶部连接螺栓和底部的底部连接螺栓，在芯棒的内腔中设置有连接顶部连接螺栓和底部连接螺栓的导电体。
优选的，在所述的芯棒的顶部和底部分别设置有一个固定法兰，固定法兰与芯棒的对应面上形成凸起并伸入芯棒的内腔中，所述的顶部连接螺栓和底部连接螺栓分别固定在相应侧固定法兰的外端面上。
优选的，避雷组件为叠放的多片氧化锌阀片，顶部的氧化锌阀片与所述的顶部连接螺栓连接，底部的氧化锌阀片接地。
优选的，所述的绝缘层包括绝缘伞裙和绝缘护套，其中绝缘伞裙自设置有避雷组件的一端延伸至避雷组件的末端将避雷组件包裹在内，绝缘护套设置在支撑件外圈未设置避雷组件的部分。
优选的，在所述的绝缘层的外圈套设有连接金属法兰，连接金属法兰作为接地端与避雷组件连接。
优选的，在所述的绝缘层与金属法兰之间还设置有内层绝缘层。
优选的，所述的芯棒为玻璃钢管材。
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果是：
本配电变压器用固封绝缘防雷套管，实现了常规变压器套管的绝缘以及绕组引出线套管的作用，同时通过设置避雷组件，起到了防雷效果，避免雷击时的大气过电压侵入配电变压器内部而造成配电变压器的损坏。由于避雷组件设置在绝缘层的内部，因此避免了现有技术中需要将避雷组件与变压器套管分开设计的弊端。
氧化锌阀片组成本配电变压器用固封绝缘防雷套管的防雷模块，具有结构简单，重量轻，造价低廉，耐重复动作能力强的优良特性，还可作为内部过电的后备庇护。由于氧化锌阀片具有优良的伏安特征，雷电过电压的残压更低，也不存在放电延时的缺点，安全性能高。
芯棒采用玻璃管管材实现。玻璃钢具有高抗冲击力，且机械强度高，耐腐蚀性能强，不存在寿命和老化特性，并且可根据个性化需求进行定制，有利于套管的制作，也利于与防雷模块中的氧化锌阀片的集成。外部起到绝缘作用的绝缘伞裙和绝缘护套便于安装也利于更换，具有优良的防污闪性能。
本配电变压器用固封绝缘防雷套管，具备了防雷击过电压避雷器和配电变压器绕组引出套管的双重特性，能够有效防雷和保持配电变压器外绝缘，具有较强的吸收过电压的能力，当变压器外部雷击时通过瞬变的雷电冲击电流，限制施加到配电变压器上的雷电过电压，能够提高配电变压器承受过电压的能力，有效防止工频续流造成外绝缘闪络和过电压造成的内绝缘击穿。配电变压器用固封绝缘防雷套管，采用氧化锌阀片和玻璃钢管材的并联组合。外绝缘采用硅橡胶材料，有利于套管的安装和提高防污闪水平，也有利于配电变压器相间套管的安装，套管各部分材料之间的一体化集成，实现机械特性和电气特性的有机配合。
附图说明
图1为配电变压器用固封绝缘防雷套管结构示意图。
图2为配电变压器用固封绝缘防雷套管俯视图。
其中：1、顶部连接螺栓 2、绝缘伞群 3、氧化锌阀片 4、芯棒 5、套管内腔 6、金属法兰 7、内层绝缘层 8、绝缘护套 9、底部连接螺栓。
具体实施方式
图1~2是本发明的最佳实施例，下面结合附图1~2对本发明做进一步说明。
如图1~2所示，配电变压器用固封绝缘防雷套管，包括内层的芯棒4，芯棒4上下贯通形成本配电变压器用固封绝缘防雷套管的套管内腔5。在芯棒4的外圈套装有绝缘护套8，绝缘护套8自芯棒4的中部向下延伸至其下端口处，在绝缘护套8的上方并排叠放由多个氧化锌阀片3，氧化锌阀片3自绝缘护套8的顶部向上延伸至芯棒4的上端开口处，在氧化锌阀片3的外圈套装有起到绝缘作用的绝缘伞群2，绝缘伞群2同样自绝缘护套8的顶部向上延伸至芯棒4的上端开口处。
氧化锌阀片3组成本配电变压器用固封绝缘防雷套管的防雷模块，具有结构简单，重量轻，造价低廉，耐重复动作能力强的优良特性，还可作为内部过电的后备庇护。由于氧化锌阀片3具有优良的伏安特征，雷电过电压的残压更低，也不存在放电时延，安全性能高。
在芯棒4的顶部和底部分别设置有一个固定法兰，固定法兰与芯棒4的对应面上形成凸起并伸入套管内腔5中进行固定，固定法兰的外侧分别设置有一个连接螺栓，分别形成位于本配电变压器用固封绝缘防雷套管顶部的顶部连接螺栓1和底部的底部连接螺栓9。在套管内腔5中设置有导电体（如导线）将顶部连接螺栓1和底部的底部连接螺栓9在套管内腔5中进行连接，使顶部连接螺栓1和底部的底部连接螺栓9两端的电位相同。
芯棒4采用玻璃管管材实现。玻璃钢具有高抗冲击力，且机械强度高，耐腐蚀性能强，不存在寿命和老化特性，并且可根据个性化需求进行定制，有利于套管的制作，也利于与防雷模块中的氧化锌阀片3的集成。外部起到绝缘作用的绝缘伞裙2和绝缘护套8便于安装也利于更换，具有优良的防污闪性能。
在绝缘护套8的上端外部套设有内层绝缘层7，在内层绝缘层7的外部套设有金属法兰6，上述的氧化锌阀片3中最顶层的一片通过固定法兰与顶部连接螺栓1连接，氧化锌阀片3中最底层的一片与金属法兰6连接，金属法兰6同时接地。
具体工作过程及工作原理如下：
配电变压器的出线端与底部连接螺栓9相连，并通过设置在套管内腔5中的导电体将配电变压器中的电源引出，此时氧化锌阀片3呈现高阻状态，氧化锌阀片3与芯棒4绝缘并联，共同组成绝缘部分，发挥变压器套管本身所具备的绝缘以及绕组引出线套管的作用，即将配电变压器内部高低压引线引到油箱外部，作为引线对地绝缘，并且能够固定引线，即不影响套管正常的绝缘作用，还能增加套管的绝缘。在系统出现雷电过电压时，本配电变压器用固封绝缘防雷套管中的氧化锌阀片3呈现低阻状态，大电压经过顶部连接螺栓1、氧化锌阀片3以及金属法兰6接地，避免了雷击造成的大电压被引入变压器内部造成变压器的损坏，即限制了配电变压器内部绝缘承受的过电压，将雷电流通过箱壳导入大地，具备吸收内部过电压和外部过电压的能力。
本配电变压器用固封绝缘防雷套管，属于配电变压器绝缘和防雷设备的一种，具备了防雷击过电压避雷器和配电变压器绕组引出套管的双重特性，能够有效防雷和保持配电变压器外绝缘，具有较强的吸收过电压的能力，当变压器外部雷击时通过瞬变的雷电冲击电流，限制施加到配电变压器上的雷电过电压，能够提高配电变压器承受过电压的能力，有效防止工频续流造成外绝缘闪络和过电压造成的内绝缘击穿。配电变压器用固封绝缘防雷套管，采用氧化锌阀片3和玻璃钢管材的并联组合。外绝缘采用硅橡胶材料，有利于套管的安装和提高防污闪水平，也有利于配电变压器相间套管的安装，套管各部分材料之间的一体化集成，实现机械特性和电气特性的有机配合。
通过本配电变压器用固封绝缘防雷套管，通过氧化锌阀片3与芯棒4一体化集成，提升套管机械性能和电器性能，并且绝缘性好，又具有防雷的功能，从而无需在配电变压器外安装避雷器，节省材料，也便于变压器安装使用，提高配电变压器的防雷能力，同时简化了配电接线方式，减少配电变压器安装避雷器的复杂性，降低建设成本，减少设备运维工作量，提高了配电变压器的安全性能。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (7)

1.配电变压器用固封绝缘防雷套管，其特征在于：包括支撑件，在支撑件内部设置有导电体，在导电体的两端分别设置有一个连接螺栓将导电体串联于配电变压器线圈和出线回路之间，在支撑件外圈配电变压器出线端的一侧设有避雷组件，避雷组件并联在导电体出线侧的连接螺栓与接地端之间，在支撑件的外圈还设置有用于隔离导电体高压电位的绝缘层，绝缘层同时将避雷组件包裹在内；
所述的支撑件为中空且绝缘的芯棒（4），所述的连接螺栓为设置在芯棒（4）顶端的顶部连接螺栓（1）和底部的底部连接螺栓（9），在芯棒（4）的内腔中设置有连接顶部连接螺栓（1）和底部连接螺栓（9）的导电体，使顶部连接螺栓（1）和底部的底部连接螺栓（9）两端的电位相同。
2.根据权利要求1所述的配电变压器用固封绝缘防雷套管，其特征在于：在所述的芯棒（4）的顶部和底部分别设置有一个固定法兰，固定法兰与芯棒（4）的对应面上形成凸起并伸入芯棒（4）的内腔中，所述的顶部连接螺栓（1）和底部连接螺栓（9）分别固定在相应侧固定法兰的外端面上。
3.根据权利要求1所述的配电变压器用固封绝缘防雷套管，其特征在于：避雷组件为叠放的多片氧化锌阀片（3），顶部的氧化锌阀片（3）与所述的顶部连接螺栓（1）连接，底部的氧化锌阀片（3）接地。
4.根据权利要求1所述的配电变压器用固封绝缘防雷套管，其特征在于：所述的绝缘层包括绝缘伞裙（2）和绝缘护套（8），其中绝缘伞裙（2）自设置有避雷组件的一端延伸至避雷组件的末端将避雷组件包裹在内，绝缘护套（8）设置在支撑件外圈未设置避雷组件的部分。
5.根据权利要求1所述的配电变压器用固封绝缘防雷套管，其特征在于：在所述的绝缘层的外圈套设有连接金属法兰（6），连接金属法兰（6）作为接地端与避雷组件连接。
6.根据权利要求5所述的配电变压器用固封绝缘防雷套管，其特征在于：在所述的绝缘层与金属法兰（6）之间还设置有内层绝缘层（7）。
7.根据权利要求1或2所述的配电变压器用固封绝缘防雷套管，其特征在于：所述的芯棒（4）为玻璃钢管材。
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