CN110137934A - 放电间隙结构及无工频续流放电间隙装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种放电间隙结构及无工频续流放电间隙装置，包括支撑绝缘子、放电间隙板、电极板、工频限流器。支撑绝缘子包括相对设置的第一端和第二端；放电间隙板连接于支撑绝缘子的第一端，放电间隙板上设有放电间隙上电极；电极板连接于支撑绝缘子的第二端；工频限流器固接于电极板，工频限流器设有放电间隙下电极，放电间隙下电极和放电间隙上电极之间形成第一放电间隙，放电间隙下电极和电极板之间形成具有第二放电间隙。本发明提供的无工频续流放电间隙装置可以充分释放过电压产生的能量、提高防雷性能。

Description

放电间隙结构及无工频续流放电间隙装置

技术领域

本发明涉及高压输电线路保护技术领域，特别是涉及一种放电间隙结构及无工频续流放电间隙装置。

背景技术

配电线路(比如35KV高压配电网、110KV高压配电网)受到雷击产生的过电压时会引起绝缘子闪络或击穿、导线断线。雷电波甚至可能顺着配电线路侵入到变电站，影响了变电站的安全运行，甚至会引发人身安全事故。

目前，为了减少过电压对配电线路的影响，配电线路上一般设有放电间隙装置。但是，当前的无工频续流放电间隙装置具有以下弊端：无工频续流放电间隙装置的放电间隙结构具有单一的放电间隙。当过电压产生的能量较大时，该间隙被击穿放电仍不能完全释放过电压的能量，多余的能量仍会危害配电线路的正常运行。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种可以充分释放过电压产生的能量、提高防雷性能的放电间隙结构及无工频续流放电间隙装置。

一种放电间隙结构，包括支撑绝缘子、放电间隙板、电极板以及工频限流器，所述支撑绝缘子包括相对设置的第一端和第二端；所述放电间隙板连接于所述支撑绝缘子的所述第一端，所述放电间隙板上设有放电间隙上电极；所述电极板连接于所述支撑绝缘子的所述第二端；所述工频限流器连接于所述电极板，所述工频限流器设有放电间隙下电极，所述放电间隙下电极和所述放电间隙上电极之间形成第一放电间隙，所述放电间隙下电极和所述电极板之间形成第二放电间隙。

下面进一步对技术方案进行说明：

在其中一个实施例中，所述工频限流器的一端与所述电极板固接，所述工频限流器的另一端为第一自由端，所述第一自由端上设有所述放电间隙下电极。

在其中一个实施例中，所述电极板的一端固接于所述支撑绝缘子的所述第二端，所述电极板的另一端为第二自由端，且所述第二自由端和所述放电间隙下电极之间形成具有固定距离的所述第二放电间隙。

在其中一个实施例中，所述放电间隙板固接于所述第一端，所述放电间隙上电极和所述放电间隙下电极均为凸起的弧形面，且二者的弧形面相对设置，两个弧形面之间形成具有固定距离的所述第一放电间隙。

在其中一个实施例中，所述第一放电间隙的距离大于所述第二放电间隙的距离。

在其中一个实施例中，所述电极板为多道弯折的片状结构，包括初始弯折段、中部弯折段以及末尾弯折段，所述初始弯折段与所述第二端连接，所述中部弯折段固接于所述工频限流器，所述末尾弯折段设有所述第二自由端，所述末尾弯折段与所述中部弯折段连接处平滑连接。

一种无工频续流放电间隙装置，包括引流装置、避雷器、安装支架以及如上述任一项所述的放电间隙结构，所述引流装置和所述避雷器分别连接于所述支撑绝缘子的两端，所述安装支架连接于所述避雷器上。

下面进一步对技术方案进行说明：

在其中一个实施例中，所述引流装置包括线夹和与所述线夹连接的引流导线，所述线夹用于夹持在配电线路上，所述引流导线连接于所述支撑绝缘子的所述第一端。

在其中一个实施例中，所述避雷器的一端固接于所述支撑绝缘子的所述第二端，另一端连接于所述安装支架。

在其中一个实施例中，所述安装支架包括长条板和连接于所述长条板的钩状结构，所述长条板的一端连接于所述避雷器，所述长条板的另一端设置所述钩状结构。

上述放电间隙结构及无工频续流放电间隙装置，至少具有以下优点：

(1)提高防雷性能，充分释放过电压产生的能量。本发明提供的无工频续流放电间隙装置具有第一放电间隙和第二放电间隙，当雷电冲击能量较大即过电压较大时，第一放电间隙和第二放电间隙可同时被击穿并释放大量能量。与传统的只具有单一放电间隙的放电间隙装置相比，本发明提供的无工频续流放电间隙装置可以使过电压能量得到更高效充分的释放，防雷性能更加稳定。

(2)放电间隙距离固定，提高线路运行稳定性。由于放电间隙板和工频限流器均为固定设置，二者之间已经形成了固定距离的第一放电间隙；工频限流器固定于电极板上，二者之间也形成了固定距离的第二放电间隙。因此安装时无需工人手动调节放电间隙的距离，减少了因现场安装工艺的问题影响线路运行性能的可能性，有利于提高线路的运行稳定性。

(3)提高线路的使用寿命。由于大部分的过电压能量在第一放电间隙和第二放电间隙被击穿时得到释放，从而减少了工频限流器和避雷器的负荷，可以延长工频限流器和避雷器的使用寿命，有利于提高配电线路的使用寿命。

(4)杆塔接地电阻分散性降低，提高线路耐雷水平。过电压能量得到有效释放后，避雷器可及时截断放电间隙的工频续流，因此安装地点无需保证良好接地，解决杆塔接地电阻分散性大的问题，大大提高线路耐雷水平。

附图说明

图1为本发明提供的放电间隙结构的结构示意图；

图2为本发明提供的无工频续流放电间隙装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

本实施例提供了一种放电间隙结构及无工频续流放电间隙装置，不仅能够固定放电间隙的距离，提高线路运行稳定性，还可以充分释放过电压产生的能量、提高防雷性能。以下将结合附图进行详细说明。

在一个实施例中，请参阅图1，一种放电间隙结构，包括：支撑绝缘子1、放电间隙板2、电极板3以及工频限流器4，支撑绝缘子1包括相对设置的第一端11和第二端12，放电间隙板2连接于支撑绝缘子1的第一端11，放电间隙板2上设有放电间隙上电极21，电极板3连接于支撑绝缘子1的第二端12，工频限流器4连接于电极板3上，工频限流器4设有放电间隙下电极41，放电间隙下电极41和放电间隙上电极21之间形成第一放电间隙5，放电间隙下电极41和电极板3之间形成第二放电间隙6。

本实施例提供的放电间隙结构设有第一放电间隙5和第二放电间隙6，与传统的只具有单一放电间隙的放电间隙结构相比，可以使过电压能量得到更高效充分的释放，防雷性能更加稳定。具体地，传统的放电间隙结构在潮湿天气情况或污秽环境下，其放电间隙容易被雷击穿引起放电。当过电压能量过大时，传统的放电间隙结构放电间隙即使被击穿放电后仍不能使过电压能量得到有效释放，过量的过电压能量会影响配电电路的稳定运行。但是，本实施例提供的放电间隙结构具有第一放电间隙5和第二放电间隙6，这样，当配电线路遭受雷击或者出现过电压且能量巨大时，第一放电间隙5和第二放电间隙6可以同时被击穿，释放出过电压产生的大部分的能量，实现电压的有效释放，防雷性能更加稳定。

在一个实施例中，工频限流器4的一端与电极板3相固接，另一端为第一自由端42，第一自由端42上设有放电间隙下电极41。电极板3的一端固接于支撑绝缘子1的第二端12，电极板3的另一端为第二自由端34。其中，由于工频限流器4和电极板3固接，第二自由端34和放电间隙下电极41之间形成了一个固定间距，该间距即为第二放电间隙6。

进一步地，放电间隙板2固接于第一端11，放电间隙上电极21和放电间隙下电极41均为凸起的弧形面，且二者的弧形面相对设置。

由于放电间隙板2和电极板3均固接于支撑绝缘子1上，工频限流器4又与电极板3固接，所以放电间隙板2和工频限流器4的相对位置为固定设置的，即放电间隙上电极21的弧形面和放电间隙下电极41的弧形面之间形成具有固定距离的第一放电间隙5。

在传统的安装放电间隙结构的过程中，还需要工人手动调整放电间隙的大小，使其满足空气击穿的条件。然而随着配电线路的摆动，放电间隙的大小会发生些许改变，进而导致这类放电间隙装置的可靠性不高，防雷性能差。然而由上述可知，本实施例提供的放电间隙结构中第一放电间隙5和第二放电间隙6的间隙距离均固定，因此安装时无需工人手动调节放电间隙的距离，减少了因现场安装工艺的问题影响线路运行性能的可能性，有利于提高线路的运行稳定性。

在一个实施例中，第一放电间隙5的距离大于第二放电间隙6的距离，即第一放电间隙5即为主放电间隙，第二放电间隙6即为辅助放电间隙。这样，当配电线路遭受雷击或者出现过电压时，过电压会进入该无工频续流放电间隙装置。当电压超过第一放电间隙5的击穿电压时，第一放电间隙5被击穿，并释放能量。当雷电冲击能量较大时，第二放电间隙6发挥辅助作用，和第一放电间隙5同时被击穿放电，由此释放出过电压产生的大部分的能量，实现电压的有效释放。与传统的具有单一放电间隙的放电间隙装置相比，本实施例提供的无工频续流放电间隙装置可以使过电压能量得到更高效充分的释放，防雷性能更加稳定。

在一个实施例中，电极板3为多道弯折的片状结构，包括初始弯折段31、中部弯折段32以及末尾弯折段33，初始弯折段31与第二端12连接，中部弯折段32固接于工频限流器4，末尾弯折段33设有第二自由端34，末尾弯折段33与中部弯折段32连接处平滑连接。

如图1所示，初始弯折段31与中部弯折段32成钝角连接，中部弯折段32和末尾弯折段33成锐角连接，且末尾弯折段33的延伸方向朝向工频限流器4的放电间隙下电极41。这样的设计，是为了保证第二自由端34可以更加靠近工频限流器4端部的放电间隙下电极41，即保证了第二自由端34和放电间隙下电极41的间距足够作为放电间隙来使用。可以理解的是，电极板3除了上述所述的三段弯折的结构，还可以有其他的结构，比如电极板3为四段弯折结构、五段弯折结构等，只要满足电极板3在多段弯折之后，电极板3的第二自由端34可以较为接近放电间隙下电极41并形成第二放电间隙6即可，故电极板3的具体弯折段数在此不做具体限定。同理，电极板3的多段之间的角度关系也可随意改变，例如初始弯折段31和中部弯折段32成锐角连接，中部弯折段32和末尾弯折段33成钝角连接，只需要满足末尾弯折段33处的第二自由端34与放电间隙下电极41之间的距离足以形成第二放电间隙6即可，故电极板3的具体弯折方式在此不做具体限定。

此外，末尾弯折段33与中部弯折段32连接处平滑连接，即该弯折过渡处也近似为弧形面，有利于和放电间隙下电极41形成第二放电间隙6，用于辅助释放过电压能量，提高防雷性能。

进一步地，如图1所示，电极板3和放电间隙板2分设于支撑绝缘子1的两端。可以理解的是，电极板3和放电间隙板2可以平行设置于支撑绝缘子1的两端，电极板3和放电间隙板2也可以错开一定的角度设置在支撑绝缘子1的两端。只要放电间隙下电极41和放电间隙板2上的放电间隙上电极21之间的距离满足第一放电间隙41的要求即可，电极板3和放电间隙板2的具体位置关系在此也不做具体限定。

在一个实施例中，请参阅图2，一种无工频续流放电间隙装置包括上述任一实施例所述的放电间隙结构，以及引流装置7、避雷器8、安装支架9，引流装置7和避雷器8分别连接于放电间隙结构的两端，安装支架9连接于避雷器8。

由于无工频续流放电间隙装置包括上述所述的放电间隙结构，技术效果由放电间隙结构带来，有益效果已经包括了放电间隙结构的有益效果，故在此不进行赘述。

在一个实施例中，引流装置7包括线夹71和与线夹71连接的引流导线72，线夹71用于夹持在配电线路上，引流导线72连接于支撑绝缘子1的第一端11。当配电线路出现过电压或遭受雷击时，引流装置7将过电压引入无工频续流放电间隙装置内部进行放电。过电压依次通过高压线路、引流导线72、放电间隙板2进入第一放电间隙5和第二放电间隙6，放电间隙被击穿实现放电，释放大部分的过电压的能量，从而提高线路的防雷性能，有利于提高配电线路的运行稳定性。

在一个实施例中，避雷器8的一端固接于支撑绝缘子1的第二端12，另一端连接于安装支架9。在大部分的过电压的能量进入第一放电间隙5和第二放电间隙6被释放后，剩余的能量通过工频限流器4和避雷器8进行释放。这样，大大减少了工频限流器4和避雷器8的负荷，从而延长工频限流器4和避雷器8的使用寿命，有利于提高配电线路的使用寿命和运行稳定性。

在一个实施例中，安装支架9包括长条板91和连接于长条板91的钩状结构92，长条板91的一端连接于避雷器8，长条板91的另一端设置钩状结构92。具体地，如图2所示，安装支架9的钩状结构92用于卡固在杆塔角钢上，实现安装支架9和杆塔的连接。此外，安装支架9还通过紧固部件93进一步与杆塔角钢紧固连接。紧固部件93可为螺栓，螺栓依次穿过安装支架9与角钢，实现安装支架9和角钢的紧固连接。可以理解的是，安装支架9还可通过铆接、焊接等方式与角钢连接。

进一步地，安装支架9的长条板91垂直于避雷器8设置，这样在安装无工频续流放电间隙装置时，安装支架9和杆塔为垂直设置的关系，这样便于地将安装支架9固定在垂直地面设置的杆塔上。可以理解的是，安装支架9的长条板91和避雷器8也可以为其他角度关系，二者呈垂直关系仅为其优选方案，故安装支架9的长条板91和避雷器8的具体设置角度在此不做具体限定。

过电压能量在无工频续流放电间隙装置内得到有效释放后，避雷器8可及时截断放电间隙的工频续流，因此杆塔安装地点无需保证良好接地，可以有效解决杆塔接地电阻分散性大的问题，大大提高线路耐雷水平。

本实施例提供的无工频续流放电间隙装置一方面通过设置第一放电间隙和第二放电间隙，使得过电压能量得到有效释放，提高防雷性能；另一方面，第一放电间隙和第二放电间隙均为固定大小的间隙，因此安装时无需工人手动调节放电间隙的距离，减少了因现场安装工艺的问题影响线路运行性能的可能性，有利于提高线路的运行稳定性。

此外，由于大部分的过电压能量在第一放电间隙和第二放电间隙被击穿时得到释放，从而减少了工频限流器和避雷器的负荷，可以延长工频限流器和避雷器的使用寿命，有利于提高配电线路的使用寿命和运行稳定性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种放电间隙结构，其特征在于，包括：

支撑绝缘子，包括相对设置的第一端和第二端；

放电间隙板，所述放电间隙板连接于所述支撑绝缘子的所述第一端，所述放电间隙板上设有放电间隙上电极；

电极板，所述电极板连接于所述支撑绝缘子的所述第二端；以及

工频限流器，所述工频限流器连接于所述电极板，所述工频限流器设有放电间隙下电极，所述放电间隙下电极和所述放电间隙上电极之间形成第一放电间隙，所述放电间隙下电极和所述电极板之间形成第二放电间隙。

2.根据权利要求1所述的放电间隙结构，其特征在于，所述工频限流器的一端与所述电极板固接，所述工频限流器的另一端为第一自由端，所述第一自由端上设有所述放电间隙下电极。

3.根据权利要求2所述的放电间隙结构，其特征在于，所述电极板的一端固接于所述支撑绝缘子的所述第二端，所述电极板的另一端为第二自由端，且所述第二自由端和所述放电间隙下电极之间形成具有固定距离的所述第二放电间隙。

4.根据权利要求3所述的放电间隙结构，其特征在于，所述放电间隙板固接于所述第一端，所述放电间隙上电极和所述放电间隙下电极均为凸起的弧形面，且二者的弧形面相对设置，两个弧形面之间形成具有固定距离的所述第一放电间隙。

5.根据权利要求1至4任一项所述的放电间隙结构，其特征在于，所述第一放电间隙的距离大于所述第二放电间隙的距离。

6.根据权利要求3或4所述的放电间隙结构，其特征在于，所述电极板为多道弯折的片状结构，包括初始弯折段、中部弯折段以及末尾弯折段，所述初始弯折段与所述第二端连接，所述中部弯折段固接于所述工频限流器，所述末尾弯折段设有所述第二自由端，所述末尾弯折段与所述中部弯折段连接处平滑连接。

7.一种无工频续流放电间隙装置，其特征在于，包括引流装置、避雷器、安装支架以及如权利要求1至6任一项所述的放电间隙结构，所述引流装置和所述避雷器分别连接于所述支撑绝缘子的两端，所述安装支架连接于所述避雷器上。

8.根据权利要求7所述的无工频续流放电间隙装置，其特征在于，所述引流装置包括线夹和与所述线夹连接的引流导线，所述线夹用于夹持在配电线路上，所述引流导线连接于所述支撑绝缘子的所述第一端。

9.根据权利要求7所述的无工频续流放电间隙装置，其特征在于，所述避雷器的一端固接于所述支撑绝缘子的所述第二端，另一端连接于所述安装支架。

10.根据权利要求9所述的无工频续流放电间隙装置，其特征在于，所述安装支架包括长条板和连接于所述长条板的钩状结构，所述长条板的一端连接于所述避雷器，所述长条板的另一端设置所述钩状结构。