CN201497774U - 带放电电极和放电计数器的10kV线路雷击防护监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种带放电电极和放电计数器的10kV线路雷击防护监测装置，涉及一种雷击防护监测装置。本实用新型的结构是：放电电极(1)固定于氧化锌避雷器(2)高压端，在输电导线(A)与氧化锌避雷器(2)之间形成一个15mm～20mm放电间隙；Z形支撑弯件(4)的U形孔端固定到绝缘子(B)另一端头之下，Z形支撑弯件(4)的椭圆孔端、支撑连接板(7)、绝缘连接块(6)和氧化锌避雷器(2)低压端前后依次连接；放电计数器(3)、放电计数器固定件(5)和绝缘连接块(6)前后依次连接，放电计数器(3)的高压出线端和氧化锌避雷器(2)低压端连接。本实用新型适用于10kV架空配电线路防雷击断线，并能记录雷击次数，具有实用性和经济性。

Description

带放电电极和放电计数器的10kV线路雷击防护监测装置

技术领域

本发明涉及一种雷击防护监测装置，尤其涉及一种带放电电极和放电计数器的10kV线路雷击防护监测装置。

背景技术

随着电力系统配电线路绝缘化的改造，雷击断线问题却十分突出，而10kV配电线路由于绝缘水平比较低，更容易发生雷击闪络，进而形成工频电弧烧断导线。

近年来，国内外架空绝缘导线发生雷击断线和绝缘子闪络的事故频频发生，并造成多起人身伤亡事故和巨大的经济损失。

架空配电线路采用绝缘导线，解决了裸导线所不能解决的走廊和安全问题，与电缆相比，投资省、建设快，优点十分明显。但是，雷击断线问题突出。全国已出现较多绝缘导线雷击断线事故，有的甚至10kV和35kV裸导线也出现了雷击断线事故。有关资料表明，绝缘导线在运行中，其总故障数为裸导线故障总数的15.3％，故障数大大下降；其中绝缘导线雷击事故占总事故数的36.8％，而雷击断线率为96.8％。因此，随着绝缘线路长度的不断增加，雷击断线和绝缘子闪络事故已经成为了严重威胁配电线路安全运行的主要根源。由此可见，雷击断线是绝缘导线运行事故的一个重要原因。

目前采用的防雷措施有安装架空地线、穿刺性防弧金具、防雷支柱绝缘子和氧化锌避雷器等，但是根据现场实践的反馈，存在着各种各样的问题，难以形成有效的措施

发明内容

本实用新型的目的就在于克服现有防雷措施存在的缺点和不足，采取一种比较适宜的防雷措施，即提供一种带放电电极和放电计数器的10kV线路雷击防护监测装置。该装置能够在有效防止雷击断线事故的同时，降低线路的雷击跳闸率，提高供电的可靠性，还可根据现场架空线安装方式的不同，而采用不同的安装结构，使现场安装十分方便，减轻了施工强度。

本实用新型的目是这样实现的：

本实用新型包括(工作环境)输电导线和绝缘子，输电导线置于绝缘子一端头之上；

设置有放电电极、氧化锌避雷器、放电记数器、Z形支撑弯件、放电计数器固定件、绝缘连接块和支撑连接板；

放电电极固定于氧化锌避雷器高压端，在输电导线与氧化锌避雷器之间形成一个15mm～20mm放电间隙，提供雷击闪络通道；

Z形支撑弯件的U形孔端固定到绝缘子另一端头之下，Z形支撑弯件的椭圆孔端、支撑连接板、绝缘连接块和氧化锌避雷器低压端前后依次连接，用于支撑氧化锌避雷器；

放电计数器、放电计数器固定件和绝缘连接块前后依次连接，用于支撑放电计数器，放电计数器的高压出线端和氧化锌避雷器低压端连接，防止雷电过电压和截断工频续流。

本实用新型的工作原理是：

由于10kV架空配电线路的雷电过电压幅值高，放电时间短，而10kV配电线路的绝缘水平低，雷电过电压能够使绝缘子发生闪络，在雷击闪络通道上形成工频续流而烧断输电导线。

电网正常运行时，由于放电电极在输电导线与氧化锌避雷器之间形成一个15mm～20mm放电间隙，此时就隔离了工频电压，氧化锌避雷器本体和放电计数器几乎不承受系统电压，同时设计合理的15mm～20mm间隙，使氧化锌避雷器和放电计数器在承受操作过电压可以不动作，从而延长氧化锌避雷器和放电计数器的使用寿命。

当有直击雷或感应雷产生的雷电过电压作用时，空气间隙被击穿，氧化锌避雷器本体和放电计数器内阀片呈现低阻抗，从而就将雷电流泄放入地，并使放电计数器吸动一次；雷电冲击过后，工频电压加载氧化锌避雷器本体和放电计数器上，氧化锌避雷器本体的电阻瞬间变大，通过的电流即电弧电流被抑制在较低数值，空气间隙弧压降增大，空气间隙的绝缘迅速恢复，电弧在极短时间内自然熄灭，工频续流被完全遮断，防止由雷击闪络而引起的导线断线事故。

本实用新型具有下列优点和积极效果：

1、满足国标规定的氧化锌避雷器、放电计数器和金具的性能要求，放电残压远小于绝缘子的闪络电压；

2、氧化锌避雷器外套由合成外套由硅橡胶制作，具有良好的绝缘性能和防污性能；放电计数器能记录雷击次数，这就减轻了检修人员的工作强度，提高了工作效率。

3、采用纯空气间隙，本装置不承受系统电压；利用氧化锌避雷器和放电计数器，不仅增强可靠性和使用寿命，而且减少了维护成本。

4、具有良好的动作特性，引弧电极有足够的厚度和体积，经得起工频电弧的多次烧灼，即使烧损也可自由更换，维护方便。

5、由于本装置采用自然体接地，不须增加额外接地电阻，安装方便、简单、可靠。

6、设计合理，可根据现场架空线路的安装方式，通过采用不同的支撑件，灵活安装。

7、适用于10kV架空配电线路防雷击断线，并能记录雷击次数，具有实用性和经济性。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是放电电极的结构示意图；

图3是氧化锌避雷器的结构示意图(局部剖视)；

图4是放电计数器的结构示意图；

图5是Z形支撑弯件的结构示意图；

图6是放电计数器固定件的结构示意图；

图7是绝缘连接块的结构示意图；

图8是支撑连接板的结构示意图。

其中：

1-放电电极；

1.1-放电面；      1.2-固定螺孔；      1.3-螺母孔；

1.4-圆柱。

2-氧化锌避雷器；

2.1-高压端螺杆；  2.2-固定螺母；      2.3-压紧螺母；

2.4-复合外套；    2.5-氧化锌阀片；    2.6-低压端螺杆。

3-放电计数器；

3.1-雷击次数指示表盘；                3.2-高压出线套管；

3.3-高压出线端接线片；                3.4-第一接地端；

3.5-第二接地端。

4-Z形支撑弯件；

4.1-椭圆形螺孔；      4.2-U形槽钢脚螺孔。

5-放电计数器固定件；

5.1-第一接地端螺孔；  5.2-第一支撑螺孔；

5.3-第二支撑螺孔；    5.4-第二接地端螺孔。

6-绝缘连接块；

6.1-氧化锌避雷器低压端螺孔；

6.2-支撑连接板螺孔。

7-支撑连接板；

7.1-第一支撑孔；      7.2-第二支撑孔；

7.3-第三支撑孔；      7.4-第四支撑孔。

A-输电导线。

B-绝缘子。

具体实施方式：

下面结合附图和实施详细说明：

一、总体结构

如图1，本实用新型包括(工作环境)输电导线A和绝缘子B，输电导线A置于绝缘子B一端头之上；

设置有放电电极1、氧化锌避雷器2、放电记数器3、Z形支撑弯件4、放电计数器固定件5、绝缘连接块6和支撑连接板7；

放电电极1固定于氧化锌避雷器2高压端，在输电导线A与氧化锌避雷器2之间形成一个15mm～20mm放电间隙；

Z形支撑弯件4的U形孔端固定到绝缘子B另一端头之下，Z形支撑弯件4的椭圆孔端、支撑连接板7、绝缘连接块6和氧化锌避雷器2低压端前后依次连接；

放电计数器3、放电计数器固定件5和绝缘连接块6前后依次连接，放电计数器3的高压出线端和氧化锌避雷器2低压端连接。

二、各零部件的结构

1、放电电极1

如图2，放电电极1是由横向放置的呈弧面的放电面1.1和竖向放置的圆柱1.4连接而成的一种“T”形结构，在圆柱1.4中间从上到下设置有固定螺孔1.2和螺母孔1.3。

螺孔1.2能够使放电电极1固定在氧化锌避雷器2的高压端螺杆2.1上，拧紧后螺母孔1.3能够将氧化锌避雷器2的固定螺母2.2罩住，同时将放电电极1安装牢固；安装在线路上时，将输电导线A置于放电电极1的放电面1.1之上，形成输电导线A与氧化锌避雷器2之间的放电间隙。

2、氧化锌避雷器2

氧化锌避雷器2采用符合JB/T 8952-2005《交流系统用复合外套金属氧化物避雷器》及GB11032-2000《交流无间隙金属氧化物避雷器》两个标准规定的成品避雷器。

如图3，氧化锌避雷器2包括高压端螺杆2.1、固定螺母2.2、压紧螺母2.3、复合外套2.4、氧化锌阀片2.5和低压端螺杆2.6。

复合外套2.4提供氧化锌避雷器2的外绝缘，保证足够的绝缘强度；

氧化锌阀片2.5置于氧化锌避雷器2的中心，能够限制雷电过电压和截断工频续流。

3、放电计数器3

放电计数器3采用符合JB/T 2440-1991《避雷器用放电计数器》、JB/T10492-2004《交流无间隙金属氧化物避雷器用监测器》及GB/T 7676.1-1998《指针式电工仪表》三个标准规定的成品氧化锌避雷器放电计数器，用于记录和指示雷击放电次数。

如图4，放电计数器3包括雷击次数指示表盘3.1、高压出线套管3.2、高压出线端接线片3.3、第一接地端3.4和第二接地端3.5。

将放电计数器3的高压出线端接线片3.3用螺母固定到高压出套管3.2上；高压出线端接线片3.3的接线孔接一16mm²多股导线；导线另一端固定到氧化锌避雷器2的低压端螺杆2.6，并一起固定到绝缘连接块6的氧化锌避雷器低压端螺孔6.1，能够支撑氧化锌避雷器2，并使氧化锌避雷器2与地之间串接放电计数器3；放电计数器3的第一、二接地端3.4、3.5，用螺杆固定到放电计数器固定件5的第一接地端螺孔5.1和第二接地端螺孔5.4，放电计数器固定件5的第一支撑螺孔5.2和第二支撑螺孔5.3，固定到支撑连接板7的第二支撑孔7.2和第三支撑孔7.3。此结构一是固定放电计数器，再就是当有雷电波时，雷电波通过氧化锌避雷器2和放电计数器3流入地，而此时放电计数器3的雷击次数指示表盘3.1能记录雷击次数，能够监测雷电波。

4、Z形支撑弯件4

如图5，Z形支撑弯件4是一种两端头分别设置有椭圆形螺孔4.1和U形槽钢脚螺孔4.2的Z形结构，由厚度为6mm的铸铁钢材制成，钢材表面氧黄。

Z形支撑弯件4的U形槽钢脚螺孔4.2，用螺杆固定到绝缘子B的钢脚；椭圆形螺孔4.1用螺杆固定于支撑连接板7的第四支撑孔7.4。此结构一是用于支撑本监测装置，再就是将本监测装置并联在绝缘子B的一侧，给雷电波提供一个泄放的通道，并起到防止雷击断线的作用。

5、放电计数器固定件5

如图6，放电计数器固定件5是一种两端面呈L形的折弯结构，一面设置有第一、二接地端螺孔5.1、5.4，另一面设置有第一、二支撑螺孔5.2、5.3，由厚度为3mm的铸铁钢材折弯成90°，钢材表面氧黄。

一端面固定在放电计数器3的固定脚上，另一端面固定在支撑连接板7上，用于支撑放电计数器。

6、绝缘连接块6

如图7，绝缘连接块6是一种设置有氧化锌避雷器低压端螺孔6.1和支撑连接板螺孔6.2的块状结构，由厚度为21mm的高强度环氧板加工制成。一端固定在氧化锌避雷器2的低压端，用于支撑氧化锌避雷器2；另一端固定在支撑连接板7上，用于将放电计数器3两端绝缘。

7、支撑连接板7

如图8，支撑连接板7是一种长方形板，从右向左依次设置有第一、二、三、四支撑孔7.1、7.2、7.3、7.4，由厚度为6mm的铸铁钢材制成，钢材表面氧黄。

第一支撑孔7.1固定绝缘连接块6；第一、二支撑孔7.1、7.2固定放电计数器3；第四支撑孔(U形孔)7.4固定Z形支撑弯件4的椭圆形螺孔4.1。

Claims (8)

1.一种带放电电极和放电计数器的10kV线路雷击防护监测装置，包括输电导线(A)和绝缘子(B)，输电导线(A)置于绝缘子(B)一端头之上；

其特征在于：

设置有放电电极(1)、氧化锌避雷器(2)、放电记数器(3)、Z形支撑弯件(4)、放电计数器固定件(5)、绝缘连接块(6)和支撑连接板7；

放电电极(1)固定于氧化锌避雷器(2)高压端，在输电导线(A)与氧化锌避雷器(2)之间形成一个15mm～20mm放电间隙；

Z形支撑弯件(4)的U形孔端固定到绝缘子(B)另一端头之下，Z形支撑弯件(4)的椭圆孔端、支撑连接板(7)、绝缘连接块(6)和氧化锌避雷器(2)低压端前后依次连接；

放电计数器(3)、放电计数器固定件(5)和绝缘连接块(6)前后依次连接，放电计数器(3)的高压出线端和氧化锌避雷器(2)低压端连接。

2.按权利要求1所述10kV线路雷击防护监测装置，其特征在于：

放电电极(1)是由横向放置的呈弧面的放电面(1.1)和竖向放置的圆柱(1.4)连接而成的一种T形结构，在圆柱(1.4)中间从上到下设置有固定螺孔(1.2)和螺母孔(1.3)。

3.按权利要求1所述的10kV线路雷击防护监测装置，其特征在于：

氧化锌避雷器(2)采用成品避雷器。

4.按权利要求1所述的10kV线路雷击防护监测装置，其特征在于：

放电记数器(3)采用成品氧化锌避雷器放电计数器。

5.按权利要求1所述的10kV线路雷击防护监测装置，其特征在于：

Z形支撑弯件(4)是一种两端头分别设置有椭圆形螺孔(4.1)和U形槽钢脚螺孔(4.2)的Z形结构。

6.按权利要求1所述的10kV线路雷击防护监测装置，其特征在于：

放电计数器固定件(5)是一种两端面呈L形的折弯结构，一面设置有第一、二接地端螺孔(5.1、5.4)，另一面设置有第一、二支撑螺孔(5.2、5.3)。

7.按权利要求1所述的10kV线路雷击防护监测装置，其特征在于：

绝缘连接块(6)是一种设置有氧化锌避雷器低压端螺孔(6.1)和支撑连接板螺孔(6.2)的块状结构。

8.按权利要求1所述的10kV线路雷击防护监测装置，其特征在于：

支撑连接板(7)是一种长方形板，从右向左依次设置有第一、二、三、四支撑孔(7.1、7.2、7.3、7.4)。

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