CN110993225A - 变压器中性点避雷装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种变压器中性点避雷装置，包括金属壳体、绝缘件、避雷芯体、导体和金属引线。本申请实施例通过设置有金属壳体和绝缘件，所述金属壳体和所述绝缘件形成密闭的第一容纳腔。所述导体、所述避雷芯体均设置于所述金属壳体与所述绝缘件形成的密闭的所述第一容纳腔。户外环境复杂，所述变压器中性点避雷装置容易受外界环境影响，从而影响所述变压器中性点避雷装置的避雷性能。本申请实施例通过所述金属壳体和所述绝缘件将所述导体、所述释压芯片与外界环境隔离，从而避免了所述变压器中性点避雷装置受外界环境干扰，解决了目前避雷器均为敞开式工作方式，容易受外界环境的干扰，稳定性差的技术问题，达到了提升避雷器稳定性的技术效果。

Description

变压器中性点避雷装置

技术领域

本申请涉及电气设备领域，特别是涉及一种变压器中性点避雷装置。

背景技术

中性点又称“零点”，是指变压器三相或多相交流系统中星形接线的公共点。变压器中性点主要有接地和不接地两种工作方式。变压器中性点可能会承受雷电、操作、工频和谐振引起的过电压，例如当有雷电侵入时，由于入射波和反射波的叠加，中性点上的最大电压可能达会达到正常工作电压的数十倍。这些过电压作用到中性点，可能会使变压器中性点的绝缘被损坏。

目前电气领域中不接地变压器中性点一般采用的过电压保护类型有：单一棒间隙保护、单一氧化锌避雷器保护和氧化锌避雷器与棒－棒间隙并联保护。但目前这些避雷器均为敞开式工作方式，容易受外界环境的干扰，稳定性差。

发明内容

基于此，有必要针对目前避雷器均为敞开式工作方式，容易受外界环境的干扰，稳定性差的问题，提供一种变压器中性点避雷装置。

一种变压器中性点避雷装置，包括：

金属壳体，开设有第一开口；

绝缘件，设置于所述第一开口，与所述金属壳体连接；

避雷芯体，与所述金属壳体的侧壁相离设置；

导体，连接于所述绝缘件与所述避雷芯体之间；

金属引线，穿设于所述绝缘件，一端与所述导体连接，另一端用于与所述变压器中性点连接；

所述金属壳体与所述绝缘件形成密闭的第一容纳腔，所述第一容纳腔填充有六氟化硫气体。

在其中一个实施例中，所述避雷芯体包括：多个铝块和多个氧化锌块，所述多个铝块与所述多个氧化锌块交错叠加设置。

在其中一个实施例中，还包括：

屏蔽环，套设于所述避雷芯体与所述导体的连接处。

在其中一个实施例中，所述屏蔽环的高度小于所述避雷芯体的高度。

在其中一个实施例中，还包括：

压力释放设备，设置于所述金属壳体的外壁，用于释放所述第一容纳腔内的气体压力。

在其中一个实施例中，还包括：

充气阀，设置于所述金属壳体的外壁，用于向所述第一容纳腔充入气体。

在其中一个实施例中，还包括：

附件箱，设置于所述金属壳体的外壁，所述附件箱具有第二容纳腔，所述第二容纳腔与所述第一容纳腔相通。

在其中一个实施例中，还包括：

放电计数器，设置于所述附件箱，与所述避雷芯体连接，用于记录所述避雷芯体的动作次数；

泄露电流表，设置于所述附件箱，与所述避雷芯体连接，用于记录所述避雷芯体的泄露电流。

在其中一个实施例中，还包括：

压力检测器，设置于所述第一容纳腔，用于检测所述第一容纳腔内的气体压力。

在其中一个实施例中，还包括：

报警器，与所述压力检测器信号连接，用于在所述第一容纳腔内的气体压力超过预设阈值时报警。

本申请实施例通过设置有金属壳体和绝缘件，所述金属壳体和所述绝缘件形成密闭的第一容纳腔。所述导体、所述避雷芯体均设置于所述金属壳体与所述绝缘件形成的密闭的第一容纳腔。户外环境复杂，所述变压器中性点避雷装置容易受外界环境影响，从而影响所述变压器中性点避雷装置的避雷性能。本申请实施例通过所述金属壳体和所述绝缘件将所述导体、所述避雷芯体与外界环境隔离，从而避免了所述变压器中性点避雷装置的内部设备和内部电场受外界环境干扰。解决了目前避雷器均为敞开式工作方式，容易受外界环境的干扰，稳定性差的技术问题，达到了提升避雷器稳定性的技术效果。

同时，本申请实施例提供的一种所述的变压器中性点避雷装置，所述金属壳体和所述绝缘件形成密闭的所述第一容纳腔，所述变压器中性点避雷装置为一体式组合结构。所述变压器中性点避雷装置在使用时仅需将所述金属引线与所述变压器中性点连接即可，结构简单，使用方便，从而避免了传统敞开式避雷器安装时需使用支架架空安装，安装复杂的问题，降低了安装难度，提高了安装效率。

附图说明

图1为本申请一个实施例变压器中性点避雷装置的结构示意图；

图2为本申请一个实施例变压器中性点避雷装置避雷芯体的结构示意图；

图3为本申请一个实施例变压器中性点避雷装置的结构示意图；

图4为本申请一个实施例变压器中性点避雷装置附件箱的结构示意图。

附图标记说明：

10、变压器中性点避雷装置；100、金属壳体；110、第一开口；120、第一容纳腔；200、绝缘件；210、金属引线；300、避雷芯体；310、铝块；320、氧化锌块；400、导体；500、屏蔽环；600、压力释放设备；700、充气阀；800、附件箱；810、第二容纳腔；820、放电计数器；830、泄露电流表；900、压力检测器；910、报警器；

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本申请的一种变压器中性点避雷装置进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

本申请实施例变压器中性点避雷装置可以应用于任何环境中作避雷使用，例如：高海拔地势、低海拔地势、室内环境、户外环境等。本申请实施例变压器中性点避雷装置尤其适用于环境复杂，不易于安装支架的户外环境中。以下实施例以所述变压器中性点避雷装置应用于户外环境为例进行说明。

请参见图1，本申请一个实施例提供的一种变压器中性点避雷装置10，包括：金属壳体100、绝缘件200、金属引线210、避雷芯体300和导体400。

所述金属壳体100开设有第一开口110。所述第一开口110设置于所述金属壳体100远离地面的一侧，所述第一开口110的大小可根据实际需要具体设定，本实施例不作任何限定。所述金属壳体100可以为柱状，例如：圆柱、棱柱等。所述金属壳体100可以由任意硬质金属制成，也可以由高硬度合金制成，例如钢铁等。所述金属壳体100的高度和体积可以根据实际需要具体设定，本实施例不作任何限定。

所述绝缘件200设置于所述第一开口110，与所述金属壳体100连接，所述金属壳体100与所述绝缘件200形成密闭的第一容纳腔120。所述第一容纳腔120内填充有六氟化硫气体。所述六氟化硫气体主要起到绝缘作用，使得所述金属壳体100与所述避雷芯体300和所述导体400之间绝缘，保护所述金属壳体100不被过电压破坏或者击穿，从而达到保护所述变压器中性点避雷装置10，延长其使用寿命的目的。

所述绝缘件200用于保护所述变压器中性点避雷装置10，所述绝缘件对于过电压的耐受能力极强，从而保护本实施例所述变压器中性点避雷装置10内的各部件和所述金属壳体100不被所述过电压破坏。所述绝缘件对于机械应力的耐受力极强，从而使得所述绝缘件200与所述金属壳体100之间的密封性更好。

所述金属引线210穿设于所述绝缘件200，一端与所述导体400连接，另一端用于与所述变压器中性点连接。所述金属引线210可以由任意金属材料制成，但本实施例对于所述金属引线210不作具体限定，只需满足实现连接所述变压器中性点的功能即可。

所述避雷芯体300设置于所述金属壳体100的底部，但同时与所述金属壳体的侧壁相离。所述避雷芯体300可以为金属氧化物非线性电阻片，所述金属氧化物非线性电阻片在正常情况下具有极大的电阻，为绝缘状态；而在过电压的作用下，金属氧化物非线性电阻片则呈现低电阻状态，能够泄放过电流，从而使得与所述变压器中性点避雷装置10连接的被保护的所述变压器中性点的残压被限制在安全值以下。待所述过电压消失后，所述避雷芯体300恢复高电阻，呈现出正常情况下的绝缘状态。

所述导体400连接于所述绝缘件200与所述避雷芯体300之间，所述导体400可以采用任何金属材料制成，本实施例对于所述导体400不作具体限定，只需实现所述绝缘件200与所述避雷芯体300之间的导通功能即可。

本实施例提供的所述变压器中性点避雷装置10的工作原理如下：

所述金属引线210与所述变压器中性点连接，当所述变压器中性点有过电压来袭时，所述变压器中性点产生过电流，所述过电流经所述金属引线210和所述导体400传输至所述避雷芯体300。所述避雷芯体300具有显著的非线性伏安特性，吸收所述过电流，并将所述过电流衰减至极低，甚至为零，从而达到保护所述变压器中性点的目的。

本实施例设置有所述金属壳体100和所述绝缘件200，所述金属壳体100和所述绝缘件200形成密闭的所述第一容纳腔120。所述导体400、所述避雷芯体300均设置于所述金属壳体100与所述绝缘件200形成的密闭的所述第一容纳腔120。户外环境复杂，所述变压器中性点避雷装置10容易受外界环境影响，从而影响所述变压器中性点避雷装置10的避雷性能。本实施例通过所述金属壳体100和所述绝缘件200将所述导体400、所述避雷芯体300与外界环境隔离，从而避免所述变压器中性点避雷装置10的内部设备和内部电场受外界环境干扰。解决了目前避雷器均为敞开式工作方式，容易受外界环境的干扰，稳定性差的问题，达到了提升避雷器稳定性的技术效果。

同时，本实施例提供的所述变压器中性点避雷装置10，所述金属壳体100和所述绝缘件200形成密闭的所述第一容纳腔120，所述变压器中性点避雷装置10为一体式组合结构。所述变压器中性点避雷装置10在使用时无需架空，仅需将所述金属引线210与所述变压器中性点连接即可，结构简单，使用方便，从而避免了传统敞开式避雷器安装时需使用支架架空安装，安装复杂的问题，降低了安装难度，提高了安装效率。

请一并参见图2，本申请一个实施例提供的一种所述的变压器中性点避雷装置10。所述避雷芯体300包括：多个铝块310和多个氧化锌块320，所述多个铝块310与所述多个氧化锌块320交错叠加设置。即，按照一个所述铝块310、一个氧化锌块320的顺序，沿所述避雷芯体300高度方向依次叠加设置。最终使得所述铝块310和所述氧化锌块320相互叠加，每个所述铝块310上下表面接触的均为所述氧化锌块320。同理，使得所述每个所述氧化锌块320的上下表面接触的均为所述铝块310.

所述多个铝块310与所述多个氧化锌块320形状可以相同，也可以不同，所述多个铝块310与所述多个氧化锌块320可以为圆柱状、也可以为棱柱状等任意形状。所述多个铝块310用于增加所述避雷芯体300的高度。所述多个氧化锌块320由氧化锌材料制成，氧化锌材料的非线性系数很小，故具有较好的非线性伏安特性。氧化锌材料在正常的工作电压下.具有极大的电阻，而呈现出绝缘状态，在过电压的作用下，则呈现低电阻状态，将所述过电流引导至所述变压器中性点避雷装置10，从而实现对于所述变压器中性点进行泄压和保护的目的。

请一并参见图3，在一个实施例中，所述的变压器中性点避雷装置10还包括屏蔽环500。所述屏蔽环500套设于所述避雷芯体300与所述导体400的连接处，所述屏蔽环500的高度小于所述避雷芯体300的高度。所述屏蔽环500可以为静电屏蔽环，用于对所述避雷芯体300起到保护作用，使得所述避雷芯体300不受所述第一容纳腔120内电场的影响。

在一个实施例中，所述的变压器中性点避雷装置10，还包括：压力释放设备600和充气阀700。

所述压力释放设备600设置于所述金属壳体100的外壁，用于释放所述第一容纳腔120内的气体压力。所述金属壳体100上开设有第二开口，所述压力释放设备600设置于所述第二开口处。本实施例所述变压器中性点避雷装置10可以在所述第一容纳腔120内填充的六氟化硫气体压力过大时，通过所述压力释放设备600释放所述六氟化硫气体，从而实现对于所述第一容纳腔120内压力的释放。本实施例所述压力释放设备600可以采用压力释放阀，但本实施例对于所述压力释放设备600不作具体限定，只需满足可以实现对于所述第一容纳腔120内气体进行释放功能即可。

所述充气阀700设置于所述金属壳体100的外壁，用于向所述第一容纳腔120充入气体。所述金属壳体100开设有第三开口，所述充气阀700设置于所述第三开口处。本实施例所述变压器中性点避雷装置10在所述第一容纳腔120内的所述六氟化硫气体不足时，通过所述充气阀700给所述第一容纳腔120内充入所述六氟化硫气体。从而使得所述第一容纳腔120内的所述六氟化硫气体充足，从而保证所述金属壳体100与所述避雷芯体300和所述导体400之间良好的绝缘性。本实施例对于所述充气阀700不作具体限定，只需满足可以实现向所述第一容纳腔120充入气体的功能即可。

请一并参见图4，在一个实施例中，所述的变压器中性点避雷装置10，还包括附件箱800。所述附件箱800设置于所述金属壳体100的外壁，所述附件箱800具有第二容纳腔810，所述第二容纳腔810与所述第一容纳腔120相通。所述第一容纳腔120处于所述金属壳体100的内部，所述第二容纳腔810处于所述金属壳体100的外部。所述第一容纳腔120和所述第二容纳腔810通过在所述金属壳体上开设一通孔而实现所述第一容纳腔120和所述第二容纳腔810之间的连通。从而使得所述放电计数器820和泄露电流表830。可以通过线路与所述避雷芯体300连接。

所述容纳腔内设置有放电计数器820和泄露电流表830。

所述放电计数器820设置于所述附件箱800，与所述避雷芯体300连接，用于记录所述避雷芯体300的动作次数。所述放电计数器820可以对所述变压器中性点避雷装置10的工作状况进行实时及累计计数，以便监视所述变压器中性点避雷装置10内部线路的状况，分析异常动作原因，预防事故的发生。所述放电计数器820可以采用JSY-8型放电计数器，本实施例对于所述放电计数器820的具体型号不作任何限定，只需满足可以实现记录所述避雷芯体300的动作次数的功能即可。

所述泄露电流表830设置于所述附件箱800，与所述避雷芯体300连接，用于记录所述避雷芯体300的泄露电流。本实施例所述泄露电流表830可以采用DL07-BK6506，也可以采用Simpsom228，本实施例对于所述泄露电流表830的具体型号不作任何限定，只需满足可以实现记录所述避雷芯体300的泄露电流的功能即可。

在一个实施例中，所述的变压器中性点避雷装置10还包括：压力检测器900和报警器910，所述压力检测器900与所述报警器910信号连接。

所述压力检测器900设置于所述第一容纳腔120，用于检测所述第一容纳腔120内的气体压力。所述报警器910与所述压力检测器900信号连接，用于在所述第一容纳腔120内的气体压力超过预设阈值时报警。从而使得工作人员在所述第一容纳腔120内的气体压力超过预设阈值时可以及时发现和及时处理，避免发生例如爆炸等不安全事故的发生。所述压力检测器900与所述报警器910之间可以通过无线连接，也可以通过有线连接。本实施例对于所述压力检测器900和所述报警器910不作具体限定，只需分别满足对于所述第一容纳腔120内的气体压力的检测和在所述第一容纳腔120内的气体压力超过预设阈值时报警的功能即可。

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

Claims (10)

1.一种变压器中性点避雷装置，其特征在于，包括：

金属壳体(100)，开设有第一开口(110)；

绝缘件(200)，设置于所述第一开口(110)，与所述金属壳体(100)连接；

避雷芯体(300)，与所述金属壳体(100)的侧壁相离设置；

导体(400)，连接于所述绝缘件(200)与所述避雷芯体(300)之间；

金属引线(210)，穿设于所述绝缘件(200)，一端与所述导体(400)连接，另一端用于与所述变压器中性点连接；

所述金属壳体(100)与所述绝缘件(200)形成密闭的第一容纳腔(120)，所述第一容纳腔(120)填充有六氟化硫气体。

2.根据权利要求1所述的变压器中性点避雷装置，其特征在于，所述避雷芯体(300)包括：多个铝块(310)和多个氧化锌块(320)，所述多个铝块(310)与所述多个氧化锌块(320)交错叠加设置。

3.根据权利要求1所述的变压器中性点避雷装置，其特征在于，还包括：

屏蔽环(500)，套设于所述避雷芯体(300)与所述导体(400)的连接处。

4.根据权利要求3所述的变压器中性点避雷装置，其特征在于，所述屏蔽环(500)的高度小于所述避雷芯体(300)的高度。

5.根据权利要求1所述的变压器中性点避雷装置，其特征在于，还包括：

压力释放设备(600)，设置于所述金属壳体(100)的外壁，用于释放所述第一容纳腔(120)内的气体压力。

6.根据权利要求1所述的变压器中性点避雷装置，其特征在于，还包括：

充气阀(700)，设置于所述金属壳体(100)的外壁，用于向所述第一容纳腔(120)充入气体。

7.根据权利要求1所述的变压器中性点避雷装置，其特征在于，还包括：

附件箱(800)，设置于所述金属壳体(100)的外壁，所述附件箱(800)具有第二容纳腔(810)，所述第二容纳腔(810)与所述第一容纳腔(120)相通。

8.根据权利要求7所述的变压器中性点避雷装置，其特征在于，还包括：

放电计数器(820)，设置于所述附件箱(800)，与所述避雷芯体(300)连接，用于记录所述避雷芯体(300)的动作次数；

泄露电流表(830)，设置于所述附件箱(800)，与所述避雷芯体(300)连接，用于记录所述避雷芯体(300)的泄露电流。

9.根据权利要求1所述的变压器中性点避雷装置，其特征在于，还包括：

压力检测器(900)，设置于所述第一容纳腔(120)，用于检测所述第一容纳腔(120)内的气体压力。

10.根据权利要求9所述的变压器中性点避雷装置，其特征在于，还包括：

报警器(910)，与所述压力检测器(900)信号连接，用于在所述第一容纳腔(120)内的气体压力超过预设阈值时报警。

Images