CN116259458A - 瓷质防爆绝缘子 - Google Patents

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西绕达瓦
次旦顿珠
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黄津
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Abstract

本发明涉及避雷器绝缘子领域，且公开了瓷质防爆绝缘子，包括瓷质绝缘子主体，所述瓷质绝缘子主体的顶端设置有穿刺线夹，所述瓷质绝缘子主体通过穿刺线夹连接有引弧棒，所述瓷质绝缘子主体上设置有呈大角度交错电极与大小盘径结合形成的防冰瓷伞裙，所述瓷质绝缘子主体的中设置有包括100KA通流ZnO压敏电阻的防雷触发器，且瓷质绝缘子主体的底端设置有接地固定装置，采用100KA大通流能力参数的ZnO压敏电阻，残压低，限制了过电压，防止外绝缘闪络和内部击穿，损坏率降至0.3％，高幅值雷电流下防雷冰瓷质绝缘子不炸裂，通过大小盘径伞裙和大角度交错电极结构，防止冰凌桥接，覆冰不闪络；同时也防止雨水桥接，暴雨不闪络，带验电一体化设计，易安装。

Description

瓷质防爆绝缘子
技术领域
本发明涉及避雷器绝缘子领域，具体为瓷质防爆绝缘子。
背景技术
绝缘子是安装在不同电位的导体或导体与接地构件之间的能够耐受电压和机械应力作用的器件。绝缘子种类繁多，形状各异。不同类型绝缘子的结构和外形虽有较大差别，但都是由绝缘件和连接金具两大部分组成的。绝缘子是一种特殊的绝缘控件，能够在架空输电线路中起到重要作用。早年间绝缘子多用于电线杆，慢慢发展于高型高压电线连接塔的一端挂了很多盘状的绝缘体，它是为了增加爬电距离的，通常由玻璃或陶瓷制成，就叫绝缘子。绝缘子不应该由于环境和电负荷条件发生变化导致的各种机电应力而失效，否则绝缘子就不会产生重大的作用，就会损害整条线路的使用和运行寿命，现有的配电变压器侧无间隙避雷器炸裂多，防护效果差；同时塑胶绝缘子雷击跳闸检修难，易出事故；配网线路支撑用绝缘子为针式绝缘子，易受雷击造成击穿，造成伤亡；输电线路覆冰危害，为此我们提出了瓷质防爆绝缘子。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了瓷质防爆绝缘子，解决了上述的问题。
(二)技术方案
为实现上述所述目的，本发明提供如下技术方案：瓷质防爆绝缘子，包括瓷质绝缘子主体，所述瓷质绝缘子主体的顶端设置有穿刺线夹，所述瓷质绝缘子主体通过穿刺线夹连接有引弧棒，所述瓷质绝缘子主体上设置有呈大角度交错电极与大小盘径结合形成的防冰瓷伞裙，所述瓷质绝缘子主体的中设置有包括100KA通流ZnO压敏电阻的防雷触发器，且瓷质绝缘子主体的底端设置有接地固定装置。
优选的，所述穿刺线夹包括插接在瓷质绝缘子主体顶端的钢帽，且所述引弧棒固定连接在钢帽的侧面外壁上。
优选的，所述防冰瓷伞裙中最大直径盘设置在顶端，且最大直径盘底端连接一体式的最小直径盘，所述防冰瓷伞裙中对应最小直径盘还连接有两组盘，且此两组盘的直径小于最大直径大于最小直径。
优选的，所述防雷触发器还包括ZnO压敏电阻侧面外壁固定连接且与ZnO压敏电阻垂直的触发头，所述触发头延伸出瓷质绝缘子主体的外侧，且触发头贯穿瓷质绝缘子主体的位置位于防冰瓷伞裙中第二组盘和第三组盘之间。
优选的，所述接地固定装置包括螺纹柱和螺纹帽，所述瓷质绝缘子主体的底端内嵌固定连接有螺纹柱，所述螺纹柱上螺纹套接有螺纹帽。
优选的，所述ZnO压敏电阻通过α相Bi2O3形成烧结方法制得，且烧结过程中加有熔融剂，使得α-Bi2O3与ZnO表面能最接近，结合紧密，接触面积大，孔隙率小于3％，同时添加了特有的熔融剂，烧结时促进Bi2O3融化，ZnO减少团聚，充分散开均匀分布。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了瓷质防爆绝缘子，具备以下有益效果：
1、该瓷质防爆绝缘子，采用100KA大通流能力参数的ZnO压敏电阻，应用后配网线路雷击跳闸率由11.4次/(100km.a)降低至0.06次/(100km.a)，接近零跳闸，雷击时，雷电流流经氧化锌电阻片，氧化锌电阻片电阻小，残压低，限制了过电压，防止外绝缘闪络和内部击穿。现有避雷器标准为65kA，损坏率大于24％，通流能力提升至100kA，损坏率降至0.3％，高幅值雷电流下防雷冰瓷质绝缘子不炸裂；雷击后工频电压作用于避雷器，小电流时氧化锌电阻片阻抗大，抑制工频电流，避免线路跳闸和变压器损坏。
2、该瓷质防爆绝缘子，通过交错式电极设计，雷电沿间隙击穿，雷电流被强制引入电阻片，起到防雷作用。同时工频时可靠熄弧，防雷击跳闸，又可防雷击断线和防人身触电伤亡，通过采用大小盘径伞裙和大角度交错电极结构，防止冰凌桥接，覆冰不闪络；同时也防止雨水桥接，暴雨不闪络。
3、该瓷质防爆绝缘子，通过绝缘子防雷、防覆冰、防暴雨、防污秽、带验电一体化设计，易安装。
附图说明
图1为本发明瓷质绝缘子主体剖视平面示意图；
图2为本发明瓷质绝缘子主体立体结构示意图；
图3为本发明防雷触发器结构示意图；
图4为本发明瓷质主体防冰瓷伞裙结构示意图。
图中：1、瓷质绝缘子主体；2、穿刺线夹；3、引弧棒；4、防冰瓷伞裙；5、防雷触发器；6、ZnO压敏电阻；7、触发头；8、接地固定装置；9、螺纹柱；10、螺纹帽；11、钢帽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-4，瓷质防爆绝缘子，包括瓷质绝缘子主体1，瓷质绝缘子主体1的顶端设置有穿刺线夹2，瓷质绝缘子主体1通过穿刺线夹2连接有引弧棒3，瓷质绝缘子主体1上设置有呈大角度交错电极与大小盘径结合形成的防冰瓷伞裙4，瓷质绝缘子主体1的中设置有包括100KA通流ZnO压敏电阻6的防雷触发器5，且瓷质绝缘子主体1的底端设置有接地固定装置8。
配电变压器耐受雷电压为75kV，安装无间隙避雷器与绝缘子线路，雷击时将直接打坏避雷器，已无法保护变压器。带间隙防雷冰瓷质绝缘子超过耐受雷电压时通过阀片直接泄流，有效限制过电压，防止变压器绝缘破坏。
正常情况下无间隙避雷器氧化锌电阻片为高阻抗，导线与地绝缘，线路可靠运行；
雷击时，雷电流流经氧化锌电阻片，氧化锌电阻片电阻小，残压低，限制了过电压，防止外绝缘闪络和内部击穿。现有避雷器标准为65kA，损坏率大于24％，通流能力提升至100kA，损坏率降至0.3％，高幅值雷电流下防雷冰瓷质绝缘子不炸裂。
雷击后工频电压作用于避雷器，小电流时氧化锌电阻片阻抗大，抑制工频电流，避免线路跳闸和变压器损坏。
穿刺线夹2包括插接在瓷质绝缘子主体1顶端的钢帽11，且引弧棒3固定连接在钢帽11的侧面外壁上，在一般的绝缘子施工过程中易遗漏安装验电环，通过一体化设计可解决此问题。
防冰瓷伞裙4中最大直径盘设置在顶端，且最大直径盘底端连接一体式的最小直径盘，防冰瓷伞裙4中对应最小直径盘还连接有两组盘，且此两组盘的直径小于最大直径大于最小直径，防雷触发器5还包括ZnO压敏电阻6侧面外壁固定连接且与ZnO压敏电阻6垂直的触发头7，触发头7延伸出瓷质绝缘子主体1的外侧，且触发头7贯穿瓷质绝缘子主体1的位置位于防冰瓷伞裙4中第二组盘和第三组盘之间，正常情况下绝缘间隙承担运行电压，氧化锌电阻片不承担电压，没有老化问题；
雷击时间隙击穿，雷电流流经氧化锌电阻片，氧化锌电阻片在大电流下，电阻小，残压低，限制了过电压，防止外绝缘闪络和内部击穿；雷击后工频电压作用于防雷段，小电流时氧化锌电阻片阻抗大，抑制工频电流、有效熄弧，避免线路跳闸；
由于有效限制了工频电流，电弧可靠熄灭，防止了裸导线与绝缘导线雷击断线，从而避免了雷击断线导致的人身触电伤亡；
采用大小盘径伞裙和大角度交错电极结构，能防止暴雨和覆冰时桥接，防止覆冰、污秽和暴雨闪络。
接地固定装置8包括螺纹柱9和螺纹帽10，瓷质绝缘子主体1的底端内嵌固定连接有螺纹柱9，螺纹柱9上螺纹套接有螺纹帽10，使得该瓷质绝缘子安装操作简单，安装方便快捷。
ZnO压敏电阻通过α相Bi2O3形成烧结方法制得，且烧结过程中加有熔融剂，使得α-Bi2O3与ZnO表面能最接近，结合紧密，接触面积大，孔隙率小于3％，同时添加了特有的熔融剂，烧结时促进Bi2O3融化，ZnO减少团聚，充分散开均匀分布。
工作原理：该瓷质防爆绝缘子采用100KA大通流能力参数的ZnO压敏电阻6，应用后配网线路雷击跳闸率由11.4次/(100km.a)降低至0.06次/(100km.a)，接近零跳闸，且该ZnO压敏电阻6通过α相Bi2O3形成烧结方法制得，且烧结过程中加有熔融剂，使得α-Bi2O3与ZnO表面能最接近，结合紧密，接触面积大，孔隙率小于3％，同时添加了特有的熔融剂，烧结时促进Bi2O3融化，ZnO减少团聚，充分散开均匀分布，该瓷质绝缘子主体1通过交错式电极设计，在雷电沿间隙击穿，雷电流被强制引入电阻片，起到防雷作用。同时工频时可靠熄弧，防雷击跳闸，又可防雷击断线和防人身触电伤亡，同时大角度交错电极与大小盘径结合，可防止冰凌桥接，覆冰不闪络；同时也防止雨水桥接，暴雨不闪。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.瓷质防爆绝缘子，其特征在于：包括瓷质绝缘子主体(1)，所述瓷质绝缘子主体(1)的顶端设置有穿刺线夹(2)，所述瓷质绝缘子主体(1)通过穿刺线夹(2)连接有引弧棒(3)，所述瓷质绝缘子主体(1)上设置有呈大角度交错电极与大小盘径结合形成的防冰瓷伞裙(4)，所述瓷质绝缘子主体(1)的中设置有包括100KA通流ZnO压敏电阻(6)的防雷触发器(5)，且瓷质绝缘子主体(1)的底端设置有接地固定装置(8)。
2.根据权利要求1所述的瓷质防爆绝缘子，其特征在于：所述穿刺线夹(2)包括插接在瓷质绝缘子主体(1)顶端的钢帽(11)，且所述引弧棒(3)固定连接在钢帽(11)的侧面外壁上。
3.根据权利要求1所述的瓷质防爆绝缘子，其特征在于：所述防冰瓷伞裙(4)中最大直径盘设置在顶端，且最大直径盘底端连接一体式的最小直径盘，所述防冰瓷伞裙(4)中对应最小直径盘还连接有两组盘，且此两组盘的直径小于最大直径大于最小直径。
4.根据权利要求3所述的瓷质防爆绝缘子，其特征在于：所述防雷触发器(5)还包括ZnO压敏电阻(6)侧面外壁固定连接且与ZnO压敏电阻(6)垂直的触发头(7)，所述触发头(7)延伸出瓷质绝缘子主体(1)的外侧，且触发头(7)贯穿瓷质绝缘子主体(1)的位置位于防冰瓷伞裙(4)中第二组盘和第三组盘之间。
5.根据权利要求1所述的瓷质防爆绝缘子，其特征在于：所述接地固定装置(8)包括螺纹柱(9)和螺纹帽(10)，所述瓷质绝缘子主体(1)的底端内嵌固定连接有螺纹柱(9)，所述螺纹柱(9)上螺纹套接有螺纹帽(10)。
6.根据权利要求1所述的瓷质防爆绝缘子，其特征在于：所述ZnO压敏电阻(6)通过α相Bi2O3形成烧结方法制得，且烧结过程中加有熔融剂。
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