CN107431334B - 用于架空线的绝缘装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于架空线(2)的绝缘设备(1)，所述绝缘设备具有用于将架空线(2)固定在电线塔(3)上的固持绝缘子(4)和与固持绝缘子(4)电并联布置的线路避雷针装置(8)，所述线路避雷针装置带有与地电势电连接的过压放电器(9、10)和与过压放电器串联的放电间隙(11)，所述放电间隙带有与架空线(2)相连的第一放电电极(6)和与过压放电器(9、10)相连的第二放电电极(7)。根据本发明，线路避雷针装置(8)具有可固定在架空线(2)上的装配绝缘子(5)，其中，第一放电电极(6)固定在装配绝缘子(5)的第一端部上的第一固定设备(12)上，并且第二放电电极(7)固定在装配绝缘子(5)的第二端部上的第二固定设备(13)上。

Description

用于架空线的绝缘装置
技术领域
本发明处于电气技术领域并且具体涉及一种用于架空线的绝缘装置。这种类型的架空线在输电网中用于输送高压范围内的电能。各个绳索状的导体借助固持绝缘子通常支承式地固定在电线塔上。为了对架空线的电保护，在此情况下使用线路避雷针，以便将出现的过压、例如通过雷击造成的过压导出至地电势。
线路避雷针在输电网中、尤其在具有1kV以上电压的高压电网中与架空线的线路绝缘子并联。线路避雷针包括在陶瓷或塑料壳体中由非线性金属氧化电阻构成的放电元件。线路避雷针优选应用于由于地线保护缺少或故障和/或由于较高的电线塔接地电阻(例如在多岩石地面上)而经常出现反向击穿的位置中。为了妥善提高已经形成的输电线路或配电线路的供电可靠性，在所有电线塔上或仅在一些电线塔上安装线路避雷针通常是用于改进地线保护或电感接地特性的成本低廉的备选方案。不仅使用利用放电间隙技术的线路避雷针，而且还使用连接有外置的系列放电间隙的线路避雷针，所述系列放电间隙使避雷针在正常运行时相对于电路过压或甚至在线路过载之后的电路过压相隔离。以下仅关注具有外置的系列放电间隙的线路避雷针。
具有外置的系列放电间隙的线路避雷针(英文作：externally gapped linearrester或EGLA)具有与放电元件形成串联的放电间隙。线路避雷针的一端在架空线电线塔的接地点上接地，在另一端上则具有放电电极，所述放电电极与线路绝缘子的高压侧端部上的放电天线(Funkenhorn)构成放电间隙。
如果例如通过雷击而在架空线中出现过压时，则放电间隙通过电弧短路，并且通过线路避雷针将过压可控地导出至地面。在过压衰减之后，放电间隙熄灭并且线路避雷针相对于高压绝缘。具有外置的系列放电间隙的线路避雷针符合IEC 60099-8的标准。在文献US 2012/0087055A1只示出一种具有外置的系列放电间隙的线路避雷针。
具有外置的系列放电间隙的线路避雷针通常事后加装在既有的高压电网中。在此的问题在于，线路避雷针的悬挂设备必须分别按照当地的情况进行调整。
在此本发明所要解决的技术问题在于，提供给一种用于架空线的绝缘装置，所述架空线即使在事后加装的情况下也能够实现简单的装配。
所述技术问题通过根据本发明权利要求1的技术特征解决。权利要求2至9具有根据本发明的技术方案的有利的设计方式。本发明由此具体地设计用于架空线的绝缘装置，所述绝缘装置具有用于将架空线固定在电线塔上的固持绝缘子和与固持绝缘子电并联地布置的线路避雷针装置，所述线路避雷针装置带有与地电势电连接的过压放电器和与该过压放电器串联的放电间隙，该放电间隙带有与架空线相连的第一放电电极和与过压放电器相连的第二放电电极。
根据本发明解决所述技术问题，即，线路避雷针装置具有固定在架空线上的装配绝缘子，其中，第一放电电极固定在装配绝缘子的第一端部上的第一固定设备上，并且第二放电电极固定在装配绝缘子的第二端部上的第二固定设备上。
装配绝缘子优选实施为牢固的棒式悬挂绝缘子。装配绝缘子利用两个固定设备提供给了对于过压放电器或放电电极的固定。每个放电电极要么可以直接与固定设备的一个端部相连，要么放电电极可以固定在过压放电器的一个端部上，所述过压放电器又将其另一个端部固定在固定设备上。在装配绝缘子的长度上固定两个放电电极之间的距离和由此固定放电间隙。装配绝缘子由此连同过压放电器和放电电极共同构成机械上稳定、紧凑的单元，所述单元可以简单地通过固定设备固定在架空线上。与地电势的连接可以通过直至电线塔的地线实现。这种类型的线路避雷针装置与安置在固持绝缘子上的固定设备无关，并且可以在固持绝缘子的附近甚至与固持绝缘子保持一定间距地固定在架空线上。
本发明的有利的设计方式规定，装配绝缘子设计为棒式悬挂绝缘子。
由此装配绝缘子能够被提供为预制的、工业上以低廉价格大批量制造的产品。这种棒式悬挂绝缘子通常由玻璃纤维增强的塑料材料制成，通过呈例如有机硅材料形式的用于防风保护的涂层来保护所述纤维材料免受风化影响。
有利地，装配绝缘子可以具有比固持绝缘子更低的机械稳定性。由此可以特别成本低廉地制造整体装置。
本发明的其他有利的设计方式规定，第一和/或第二固定设备将放电电极或过压放电器与装配绝缘子角向刚性地相连。
通过放电电极或过压放电器与装配绝缘子的角向刚性的连接，放电间隙的长度固定并且还在更长的时间内保持不变。角向刚性的固定可以包括摆动设备，所述摆动设备允许在装配时放电电极和过压放电器的定向。根据该定向可以通过夹紧螺栓固定摆动设备并且也是角向刚性的。
本发明的另一种有利的设计方式规定，线路避雷针装置具有至少两个过压放电器。
此外，本发明还可以有利地设计为，放电间隙布置在两个过压放电器之间。
两个过压放电器通过放电间隙相互间隔。由于过压放电器的功能被分配至两个单独的过压放电器，这两个过压放电器可以更短地构成并且由此经受较小的弯曲负载。
每个过压放电器都可以例如承载放电间隙的放电电极。相应的放电电极应该分别固定和布置在过压放电器的端部接头上。
优选地，在每个固定设备上分别角向刚性地固定了具有第一端部的过压放电器，并且在过压放电器的第二端部上分别布置了放电间隙。过压放电器的功能分配给两个优选形式相同的部件。每个部件由过压放电器和固定在过压放电器上的放电电极组成。两个部件中的每一个都固定在一个固定设备上。在此，过压放电器分别以一个端部角向刚性地固定在固定设备上。放电电极分别布置在过压放电器的另一个端部上并且共同构成放电间隙。
本发明的有利的设计方式在此规定，至少一个放电电极棒状地构成，布置在过压放电器的端部上并且就其长度方面相对于过压放电器的纵轴线倾斜。
在此例如还可以规定，两个过压放电器相同形式地构造。
通过必要时可摆动的固定设备，两个过压放电器例如调整其相互间的角度，由此还能够调整刚性放电电极的角度状态以及放电电极相互间的间距。
此外还有利地规定，放电电极能够绕过压放电器的纵轴线旋转。
当放电电极相对于相应的过压放电器(该放电电极固定在所述相应的过压放电器上)的纵轴线旋转时，还可以通过放电电极的旋转实现两个放电电极相互间的间距调整。
以下结合附图借助实施例示出本发明并且随后进行阐述。
在附图中：
图1示出电线塔的侧视图，其中具有一段架空线和根据本发明的绝缘装置，
图2示出类似于图1的设备的局部，其中，绝缘装置的设计相对于图1不同，和
图3示出绝缘装置的细节图，该绝缘装置如何应用在图1和图2的情况中。
图1示出一段架空线和根据本发明的绝缘装置1，其中，详细示出具有悬臂20的架空线塔3，所述悬臂呈现为用于固定架空线2的水平臂。这种类型的架空线2例如被设计为用于传导电能的绞合的缆绳状的导体。
然而常见的是，该类型的架空线2借助固持绝缘子4固定在架空线塔3的悬臂20上。该类型的固持绝缘子4通常由陶瓷或其他无机材料甚至由例如玻璃纤维增强的塑料的材料制成，并且通常具有用于延长爬电路径的遮蔽罩。在使用塑料的情况下，通常设置外部覆层，例如由有机硅制成的外部覆层，所述外部覆层构成遮蔽罩。
固持绝缘子4必须一方面承载架空线2的重量，另一方面承受由于张紧架空线所施加的力。因此这种固持绝缘子4通常机械稳定地构造。根据本发明，线路避雷针装置8与固持绝缘子4电并联。无论是固持绝缘子4还是线路避雷针装置8都在架空线2之间并且通过电线塔3与地线到电连接。线路避雷针装置8的功能在于，当在架空线2中出现过压、例如通过雷击导致的过压时，将所出现的过压导出至地面。线路避雷针装置8由装配绝缘子5、过压放电器9和两个放电电极6、7组成。固持绝缘子4利用第一端部与架空线2相连。装配绝缘子5的与固持绝缘子相对置的第二端部通过接地线与电线塔3或悬臂20且由此还与地电势相连。在装配绝缘子5的第一端部上固定有放电电极6。在装配绝缘子5的第二端部上固定有带有第二放电电极7的过压放电器9。放电电极6、7之间的间隙构成了放电间隙11。装配绝缘子5由此一方面为放电电极6和过压放电器9提供了固定可能性，并且同时还在其长度上确定了放电电极6、7的间距和进而确定了放电间隙11的长度。
图2还示出本发明的一种备选的实施方式，其中，与图1相比电线塔仅剖切示出。与图1不同地，此处在装配绝缘子5的第一和第二端部上固定了具有放电电极6、7的过压放电器9、10。
图3示出根据图2的线路避雷针装置8的细节图。装配绝缘子5在此构成为棒式悬挂状绝缘子。这种棒式悬挂状绝缘子具有由玻璃纤维增强塑料制成的芯，在所述芯上敷设通常由有机硅制成的保护罩。保护罩通常具有用于爬电路径延长的遮蔽罩。装配绝缘子5在第一端部上具有固定设备12。通过布置在固定设备12上的固持设备23将线路避雷针装置8悬挂在架空线12上。无论是第一固定设备12还是第二固定设备13都分别具有固定臂25、26。在固定臂25、26上分别在端部上固定有过压放电器9、10。
固定臂25、26可以从其在装配绝缘子5上的装配点开始在装配绝缘子5的两侧上延伸。在装配绝缘子5的一侧上则固定有过压放电器9或例如此处的两个过压放电器9、10。在相对置的端部19上则固定有线路避雷装置8的其他部件。如图所示，例如可以在该处布置电弧电极17、18，所述电弧电极在过压放电器9、10故障时能够传导在过压情况下出现的电弧被并且远离装配绝缘子5。电弧电极17、18之间的间距在此小于装配绝缘子5的长度并且大于放电间隙11。
固定臂25、26的一个或两个端部可以设有场控制元件。在此，在固定臂25、26的与过压放电器9、10相互对置的端部上布置了倒圆的挡板，由此避免了应力峰值。
每个过压放电器9、10在与其在固定臂25、26上的固定部位相对置的端部上都具有放电电极6、7。放电电极6、7相互保持间距。该间距构成放电间隙11。过压放电器9、10具有电绝缘的用于克服风化条件的保护壳体。在保护壳体内部布置了在此未示出的压敏电阻器。两个过压放电器9、10通过放电间隙11相互分隔。过压放电器9、10布置在固定臂25、26上，从而使过压放电器的纵轴线21相对于装配绝缘子的纵轴线30成角度地布置。该角度在此约为45°并且可以在30°至60°之间。放电电极6、7分别布置在过压放电器9、10的端部上。放电电极的纵轴线22相对于过压放电器9、10的纵轴线21倾斜。优选地，放电电极6、7布置在过压放电器9、10上，从而使放电电极能够分别绕相应的过压放电器9、10的纵轴线旋转。由此可以精校放电电极6、7的间距和进而精校放电间隙11的长度。固定臂25由可导电材料制成，并且通过固定设备12和固持设备23使过压放电器与架空线2并且进而与高压电势呈现电连接。通过带有固定臂26的第二固定设备13固定在装配绝缘子5的第二端部上的过压放电器9借助地线16与电线塔或电线塔悬臂20接地连接。

Claims (7)

1.一种用于架空线(2)的绝缘装置(1)，所述绝缘装置具有用于将架空线(2)固定在电线塔(3)上的固持绝缘子(4)和与固持绝缘子(4)电并联布置的线路避雷针装置(8)，所述线路避雷针装置带有与地电势电连接的两个过压放电器(9、10)和与所述两个过压放电器串联的放电间隙(11)，所述放电间隙位于通过一个过压放电器与架空线(2)相连的第一放电电极(6)和与另一个过压放电器相连的第二放电电极(7)之间，其特征在于，线路避雷针装置(8)具有可固定在架空线(2)上的装配绝缘子(5)，其中，第一放电电极(6)通过对应的过压放电器固定在装配绝缘子(5)的第一端部上的第一固定设备(12)上，并且第二放电电极(7)通过对应的过压放电器固定在装配绝缘子(5)的第二端部上的第二固定设备(13)上，使得所述两个过压放电器(9、10)分别利用第一端部角向刚性地布置在相应的一个固定设备(12、13)上，并且在所述两个过压放电器(9、10)的第二端部上分别布置对应的一个放电电极(6、7)，所述角向刚性的固定包括摆动设备，所述摆动设备允许在装配时放电电极和过压放电器的定向。
2.根据权利要求1所述的绝缘装置(1)，其特征在于，装配绝缘子(5)设计为棒式悬挂绝缘子。
3.根据权利要求1或2所述的绝缘装置(1)，其特征在于，第一和/或第二固定设备(12、13)将放电电极(6、7)或过压放电器(9、10)与装配绝缘子(5)角向刚性地相连。
4.根据权利要求1所述的绝缘装置(1)，其特征在于，两个过压放电器(9、10)相同形式地构造。
5.根据权利要求1所述的绝缘装置(1)，其特征在于，至少一个放电电极(6、7)设计为棒状的，布置在过压放电器(9、10)的端部上，并且以放电电极的纵轴线相对于过压放电器的纵轴线(21)倾斜。
6.根据权利要求5所述的绝缘装置(1)，其特征在于，放电电极(6、7)能够绕过压放电器(9、10)的纵轴线旋转。
7.根据权利要求1所述的绝缘装置(1)，其特征在于，第一和第二固定设备(12、13)分别具有固定臂(25、26)，所述固定臂分别从装配点开始朝装配绝缘子(5)的两侧延伸，其中，所述两个过压放电器(9、10)布置在相应的一个固定臂(25、26)的端部上，并且分别将两个电弧电极(17、18)分别布置在相应的一个固定臂(25、26)的与过压放电器(9、10)相对置的端部上。
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