CN107394586A - 平板型多腔室间隙放电电极 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及平板型多腔室间隙放电电极，包括长方体平板、开设在长方体平板重心上的穿心固定孔、设置在长方体平板一端的第一放电端及设置在所述长方体平板另一端的第二放电端，且所述第一放电端和所述第二放电端对称分布在所述穿心固定孔的两侧。为平板型结构，大大降低作为多腔室间隙防雷装置单个间隙的整体高度；放电端为球面，高压时表面场强分布相对均匀，有效避免局部电荷积累引起的击穿电压值分散，从而保证避雷器的正确有效动作和电网的安全运行；平板型结构中部设置有穿心固定孔，便于多个电极之间通过固定支撑件穿心固定，能够牢固束缚电极，确保电极不会由于热胀冷缩、气体急剧膨胀爆破力、电磁动力的推动作用下发生位移甚至脱落。

Description

平板型多腔室间隙放电电极
技术领域
本发明涉及电力系统高压输电线路防雷技术领域，具体涉及一种平板型多腔室间隙放电电极。
背景技术
随着电力系统线路避雷器的不断深入研究，各种新型避雷器的应用飞速发展。多间隙避雷器，利用高电压技术中气体间隙放电产生多段电弧的特性进行防雷设计。在实际应用过程中，放电电极在电弧灼烧产生热效应的作用下，由于热胀冷缩的作用下，放电电极外部表面与外部结构之间会发生松动；在雷电冲击电流作用下，放电电极会受到气体急剧膨胀爆破力和电磁动力的推动作用下发生位移甚至脱落。在热效应和电磁动力的双重作用下，放电电极容易发生固定位置变化而损坏多间隙结构，使得多间隙避雷器的防雷特性发生变化，严重的导致其防雷功能失效，引发事故。
发明内容
本发明的目的就是针对上述技术的不足，提供一种平板型多腔室间隙放电电极，可有效解决多间隙避雷器中电极由于热效应而产生的松动和由于电磁动力造成的电极脱落缺陷。
为实现上述目的，本发明所设计的平板型多腔室间隙放电电极，包括长方体平板、开设在所述长方体平板重心上的穿心固定孔、设置在所述长方体平板一端的第一放电端及设置在所述长方体平板另一端的第二放电端，且所述第一放电端和所述第二放电端对称分布在所述穿心固定孔的两侧；所述第一放电端为第一球面放电端，所述第二放电端为第二球面放电端，第一球面放电端的顶部凸出于所述长方体平板的表面形成第一球面凸起，第二球面放电端的顶部凸出于所述长方体平板的表面形成第二球面凸起，且所述第一球面凸起和所述第二球面凸起呈相反的方向布置。
进一步地，所述长方体平板的所有棱边及棱角均倒圆角呈圆弧面。
进一步地，所述长方体平板的厚度为1.5～3mm，所述第一球面凸起和所述第二球面凸起的高度相等且均为1～2mm，所述第一球面凸起和所述第二球面凸起的直径相等且均为8～10mm。
进一步地，所述穿心固定孔为圆形穿心固定孔或为长方形穿心固定孔或为U型穿心固定孔，且所述U型穿心固定孔的U型开口与外界连通。
进一步地，所述第一球面凸起和所述第二球面凸起的外缘面粗糙度均在Ra0.8以下。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
1、平板型多腔室间隙放电电极为平板型结构，可大大降低作为多腔室间隙防雷装置单个间隙的整体高度；相对于其它诸如棒状、球状等类型电极，可有效缩短多腔室间隙防雷装置的高度至1/3以下；
2、放电端为球面，高压时表面场强分布相对均匀，有效避免局部电荷积累引起的击穿电压值分散，从而保证避雷器的正确有效动作和电网的安全运行，对于在高压输电网中使用，能更好的保障配电网配电质量和安全；
3、长方体平板的所有棱边及棱角均倒圆角呈圆弧面，使得边缘圆滑，可有效避免由于边缘局部场强畸变强烈引起的局部绝缘材料电老化甚至绝缘击穿；
4、平板型多腔室间隙放电电极为平板型结构中部设置有穿心固定孔，便于多个电极之间通过固定支撑件穿心固定，能够牢固束缚电极，确保电极不会由于热胀冷缩、气体急剧膨胀爆破力、电磁动力的推动作用下发生位移甚至脱落，从而确保多间隙避雷器的防雷物理参数不发生变化，为保障防雷功能正确和线路设备运行安全具有重要意义；
5、为适应电力系统架空线路的空间尺寸限制，可在有限的空间距离内最大限度设置更多级串联空气间隙，对提高多腔室间隙防雷装置的防雷性能具有重要意义。
附图说明
图1为本发明平板型多腔室间隙放电电极的第一种结构示意图；
图2为图1的剖视示意图；
图3为本发明平板型多腔室间隙放电电极的第二种结构示意图；
图4为本发明平板型多腔室间隙放电电极的第三种结构示意图。
图中各部件标号如下：
长方体平板11(其中：圆弧面11a)、穿心固定孔12、第一放电端13(其中：第一球面凸起13a)、第二放电端14(其中：第二球面凸起14a)、U型开口15。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1所述平板型多腔室间隙放电电极，包括长方体平板11、开设在长方体平板11重心上的穿心固定孔12、设置在长方体平板11一端的第一放电端13及设置在长方体平板11另一端的第二放电端14，且第一放电端13和第二放电端14对称分布在穿心固定孔12的两侧，本实施例中，长方体平板11为由导电性良好的金属材料制作的，同时，长方体平板11的所有棱边及棱角均倒圆角呈圆弧面11a，确保长方体平板11的边缘圆滑，可有效避免由于边缘局部场强畸变强烈引起的局部绝缘材料电老化甚至绝缘击穿。
本发明的关键点在于：第一放电端13为第一球面放电端，第二放电端14为第二球面放电端，第一球面放电端的顶部凸出于长方体平板11的表面形成第一球面凸起13a，第二球面放电端的顶部凸出于长方体平板11的表面形成第二球面凸起14a，且第一球面凸起13a和第二球面凸起14a呈相反的方向布置，即第一球面凸起13a位于长方体平板11的正面，第二球面凸起14a则位于长方体平板11的背面。
另外，本实施例中，长方体平板11的厚度为1.5～3mm，第一球面凸起13a和第二球面凸起14a的高度相等且均为1～2mm，第一球面凸起13a和第二球面凸起14a的直径相等且均为8～10mm；同时，第一球面凸起13a和第二球面凸起14a的外缘面粗糙度均在Ra0.8以下。
而本实施例中，穿心固定孔12为规则几何结构，既可以为圆形穿心固定孔(如图1所示)，也可以为长方形穿心固定孔(如图3所示)，还可以为U型穿心固定孔(如图4所示)。当为圆形穿心固定孔时，其直径为8～12mm；当为长方形穿心固定孔，其边长为8～12mm；当为U型穿心固定孔时，U型开口15与外界连通，其宽度为8～12mm，加工时，而U型开口15方便了长方体平板的放置，在不影响产品工艺质量前提下提高了工作效率。
下面对上述平板型多腔室间隙放电电极的优点或原理进行说明：
1、平板型多腔室间隙放电电极为平板型结构，可大大降低作为多腔室间隙防雷装置单个间隙的整体高度；相对于其它诸如棒状、球状等类型电极，可有效缩短多腔室间隙防雷装置的高度至至原高度的1/3以下；
2、放电端为球面，高压时表面场强分布相对均匀，有效避免局部电荷积累引起的击穿电压值分散，从而保证避雷器的正确有效动作和电网的安全运行，对于在高压输电网中使用，能更好的保障配电网配电质量和安全；
3、长方体平板的所有棱边及棱角均倒圆角呈圆弧面，使得边缘圆滑，可有效避免由于边缘局部场强畸变强烈引起的局部绝缘材料电老化甚至绝缘击穿；
4、平板型多腔室间隙放电电极为平板型结构中部设置有穿心固定孔，便于多个电极之间通过固定支撑件穿心固定，能够牢固束缚电极，确保电极不会由于热胀冷缩、气体急剧膨胀爆破力、电磁动力的推动作用下发生位移甚至脱落，从而确保多间隙避雷器的防雷物理参数不发生变化，为保障防雷功能正确和线路设备运行安全具有重要意义；
5、为适应电力系统架空线路的空间尺寸限制，可在有限的空间距离内最大限度设置更多级串联空气间隙，对提高多腔室间隙防雷装置的防雷性能具有重要意义。

Claims (5)

1.一种平板型多腔室间隙放电电极，其特征在于：包括长方体平板(11)、开设在所述长方体平板(11)重心上的穿心固定孔(12)、设置在所述长方体平板(11)一端的第一放电端(13)及设置在所述长方体平板(11)另一端的第二放电端(14)，且所述第一放电端(13)和所述第二放电端(14)对称分布在所述穿心固定孔(12)的两侧；所述第一放电端(13)为第一球面放电端，所述第二放电端(14)为第二球面放电端，第一球面放电端的顶部凸出于所述长方体平板(11)的表面形成第一球面凸起(13a)，第二球面放电端的顶部凸出于所述长方体平板(11)的表面形成第二球面凸起(14a)，且所述第一球面凸起(13a)和所述第二球面凸起(14a)呈相反的方向布置。
2.根据权利要求1所述平板型多腔室间隙放电电极，其特征在于：所述长方体平板(11)的所有棱边及棱角均倒圆角呈圆弧面(11a)。
3.根据权利要求1或2所述平板型多腔室间隙放电电极，其特征在于：所述长方体平板(11)的厚度为1.5～3mm，所述第一球面凸起(13a)和所述第二球面凸起(14a)的高度相等且均为1～2mm，所述第一球面凸起(13a)和所述第二球面凸起(14a)的直径相等且均为8～10mm。
4.根据权利要求1或2所述平板型多腔室间隙放电电极，其特征在于：所述穿心固定孔(12)为圆形穿心固定孔或为长方形穿心固定孔或为U型穿心固定孔，且所述U型穿心固定孔的U型开口(15)与外界连通。
5.根据权利要求1或2所述平板型多腔室间隙放电电极，其特征在于：所述第一球面凸起(13a)和所述第二球面凸起(14a)的外缘面粗糙度均在Ra0.8以下。
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