CN204143982U - 一种用于500km/h及以下动车组的避雷器 - Google Patents

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胡淑慧
赵冬一
王川
常鹏
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Golden crown electric Limited by Share Ltd
Research Institute of Southern Power Grid Co Ltd
Original Assignee
NANYANG JINGUAN ELECTRIC CO Ltd
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Abstract

本实用新型公开了一种用于500km/h及以下动车组的避雷器，它包括电阻片芯组、空心复合绝缘子、密封机构和压力释放机构，其特点在于：其环氧支撑筒为多层相间的高强度玻璃纤维层—增强树脂层复合结构，所述高强度玻璃纤维层采用四维多层缠绕结构，所述空心复合绝缘子由复合外套和两端法兰组成，所述复合外套由环氧支撑筒和高温硫化硅橡胶外套组成；所述硅橡胶外套外侧大小间隔排列设置若干伞形裙；所述压力释放机构由绝缘气腔体、防爆板和法兰排弧口组成。该避雷器抗弯强度高，抗震性能优，密封及防爆性能好，伞裙平衡风阻能力强，能够保证500km/h及以下动车组的安全运行。

Description

一种用于500km/h及以下动车组的避雷器
技术领域
本实用新型属电力机车过电压保护技术领域，涉及一种用于500km/h及以下动车组的避雷器。 
背景技术
动车组避雷器安装在速度500km/h及以下动车组上，位于受电弓下断路器的前后，其供电系统为25kV单相交流电，其运行环境比常规交流电力系统用避雷器恶劣得多，主要表现在： 
1.动车组避雷器随动车组一起运动，承受高达500km/h的风速阻力，大大增加了避雷器的抗弯负荷，强大的气流也会造成伞裙撕裂现象；
2.动车组避雷器在动车紧急止动时，会频繁承受很大加速度的动力冲击振动，易造成避雷器损坏；
3.动车组电力牵引系统是将单相的交流电先变为直流电，再将直流电变为三相的交流电供电机运行，因为电路中有整流器、逆变器等电力电子元器件，故电路中存在一定量的谐波，增大电阻片的功耗，加速电阻片的老化。
故铁路动车组自2008年在中国运行以来，很多零部件都实现了国产化，但动车组上的避雷器却一直还是进口国外产品。 
CN2293888Y公开了一种有机复合外套无间隙金属氧化物避雷器，其采用了真空灌注绝缘导热材料，全密封固体绝缘结构，其主要缺陷在于：（1）其机械强度仅用于200km/h机车，难于适应当前动车提速的要求；（2）其伞裙抗风性能较差，容易毁损；（3）其采用了真空灌注绝缘导热材料，全密封固体绝缘结构，该结构密封效果不错，但防爆方向不固定，尤其是动车组电气设备结构紧凑，避雷器和断路器、电压互感器、受电弓等距离较近，避雷器的在释放压力时如不选择方向易对其它电气设备造成损坏。 
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可应用在500km/h及以下动车上的避雷器，该避雷器抗弯强度高，抗震性能优，密封及防爆性能好；伞裙平衡风阻能力强，能够保证动车组的安全运行。 
实现本实用新型所采用的技术方案是：一种用于500km/h及以下动车组的避雷器，包括电阻片芯组、空心复合绝缘子、密封机构和压力释放机构，所述空心复合绝缘子由复合外套和两端法兰组成，所述复合外套由环氧支撑筒和高温硫化硅橡胶外套组成；所述环氧支撑筒为多层相间的高强度玻璃纤维层—增强树脂层复合结构，所述高强度玻璃纤维层采用四维多层缠绕结构，不同层的高强度玻璃纤维缠绕角度不同，所述硫化硅橡胶外套外侧大小间隔排列设置若干伞形裙；所述密封机构由密封圈、密封胶和密封面组成；所述压力释放机构由绝缘气腔体、防爆板和法兰排弧口组成。 
所述环氧支撑筒与所述硫化硅橡胶外套采用整体注射成型链接结构。 
所述伞形裙的伞形倾角上下对称。 
所述电阻片芯组由电阻片芯柱和玻璃布带缠绕浸胶固化层组成。 
所述法兰与复合外套采用环氧树脂胶粘接连接，所述法兰内孔设置锥度，法兰内孔周侧设置若干楔形槽。 
所述环氧支撑筒与法兰之间设置密封圈。 
本实用新型的用于500km/h及以下动车的避雷器，其有益效果为：（1）该避雷器中环氧支撑筒采用多层相间的高强度玻璃纤维层—增强树脂层复合结构，其高强度玻璃纤维层四维多层缠绕，且对不同层的高强度玻璃纤维采用不同角度缠绕，所述环氧支撑筒与所述硫化硅橡胶外套采用整体注射成型链接结构，所述法兰与复合外套采用环氧树脂胶粘接连接，所述法兰内孔设置锥度，法兰内孔周侧设置若干楔形槽，故而保证了环氧支撑筒的抗弯强度；所述硫化硅橡胶外套的伞形裙大小间隔排列设置，并对伞形裙的伞形倾角采用上下对称结构，使得硫化硅橡胶外套具有较大的爬电距离，同时使伞裙在高风速下上下两面受力平衡，减小较高的风压对伞形裙的损伤。因此，大大提高了避雷器整体的机械强度和抗振性能，能够满足500km/h高速动车运行中最大风速、水平拉力及抗弯负荷的要求，并使避雷器具有优异的抗老化性能。（2）本实用新型的避雷器采用密封圈、密封胶和密封面三重密封机构，且由绝缘气腔体、防爆板和法兰排弧口构成了可靠的防爆系统，并通过特殊的结构限定了爆破压力释放方位，使得该避雷器具有优异的防爆性能，并能保证其它电气设备的安全运行。（3）所述电阻片芯组由电阻片和玻璃布带缠绕浸胶固化层组成。可以提高电阻片芯柱的抗振性能，加之选用性能优异的金属氧化物电阻片，可防止电阻片之间是径向位置错动，保证了电阻片芯组优异而稳定的性能，2ms通流能力1000A，10kA雷电冲击放电电流下压比≤1.60、荷电率≤1.74。 
附图说明
下面结合附图对本实用新型做进一步说明。 
图1是本实用新型结构示意图； 
图2是图1中A—A剖面的的结构示意图。
具体实施方式
 参看图1，下面结合实施例对本实用新型做进一步说明。 
实施例一 
本实用新型用于500km/h及以下动车组的避雷器，包括电阻片芯组、空心复合绝缘子、密封机构和压力释放机构。所述空心复合绝缘子由复合外套和连接在复合外套两端用于导电的上下法兰1、7组成，所述复合外套由用于绝缘的环氧支撑筒4和高温硫化硅橡胶外套5组成；所述环氧支撑筒4为多层相间的高强度玻璃纤维层—增强树脂层复合结构，所述高强度玻璃纤维层采用四维多层缠绕结构，不同层的高强度玻璃纤维缠绕角度不同，以保证环氧支撑筒4的抗弯强度。所述硫化硅橡胶外套5外侧按大—中—小—中—大的顺序间隔排列设置若干伞形裙，这样，可以增大爬电距离和伞间距离。所述密封机构包括分别设置在所述环氧支撑筒与上下法兰之间的密封圈、设置在上下法兰1、7与环氧支撑筒4及硫化硅橡胶外套5之间的Z字形密封面构成，并在所述密封面上涂敷密封胶6实现可靠的密封。所述压力释放机构由绝缘气腔体9、防爆板8和法兰排弧口10组成，这种压力释放结构由于设置了排弧口10和防爆板8，构成了固定的防爆方向，避开了避雷器和断路器、电压互感器、受电弓等电气设备的方向，因而能够避免对这些电气设备造成损坏。
实施例二 
作为对实施例一技术方案的进一步改进，本实施例与实施例一的区别在于：所述环氧支撑筒4与所述硫化硅橡胶外套5采用整体注射成型链接结构，这样可以使二者牢固的结合为一体，使其强度大幅度增强，提高其抗振性能；为了使伞形裙在高风速下上下两面受力平衡，减小较高的风压对伞形裙的损伤，所述伞形裙采用伞形倾角上下对称结构；所述电阻片芯组由电阻片芯柱2和玻璃布带缠绕浸胶固化层3组成，可以提高电阻片芯柱2的抗振性能，并保证整体性能的稳定，选用性能优异的金属氧化物电阻片，2ms通流能力1000A，10kA雷电冲击放电电流下压比≤1.60、荷电率≤74%，确保避雷器抗谐波老化性能优异；所述法兰1、7与复合外套采用环氧树脂胶6、12粘接连接，法兰内1、7孔直径外小里大，形成一定锥度，法兰内1、7孔周侧可均布设置若干个楔形槽7-1（如图2所示），所述环氧支撑筒4与法兰1、7之间设置密封圈13、11，这种结构大大增强了法兰1、7与复合外套的接合强度和避雷器的整体密封性能。

Claims (1)

1.一种用于500km/h及以下动车组的避雷器，其特征在于：它包括电阻片芯组、空心复合绝缘子、密封机构和压力释放机构，所述空心复合绝缘子由复合外套和两端法兰组成，所述复合外套由环氧支撑筒和高温硫化硅橡胶外套组成；所述环氧支撑筒为多层相间的高强度玻璃纤维层—增强树脂层复合结构，所述高强度玻璃纤维层采用四维多层缠绕结构，不同层的高强度玻璃纤维缠绕角度不同，所述硫化硅橡胶外套外侧大小间隔排列设置若干伞形裙；所述密封机构由密封圈、密封胶和密封面组成；所述压力释放机构由绝缘气腔体、防爆板和法兰排弧口组成。
2.如权利要求1所述的用于500km/h及以下动车组的避雷器，其特征在于：所述环氧支撑筒与所述硫化硅橡胶外套采用整体注射成型链接结构。
3.如权利要求1所述的用于500km/h及以下动车组的避雷器，其特征在于：所述伞形裙的伞形倾角上下对称。
4.如权利要求1所述的用于500km/h及以下动车组的避雷器，其特征在于：所述电阻片芯组由电阻片芯柱和玻璃布带缠绕浸胶固化层组成。
5.如权利要求1所述的用于500km/h及以下动车组的避雷器，其特征在于：所述法兰与复合外套采用环氧树脂胶粘接连接，所述法兰内孔设置锥度，法兰内孔周侧设置若干楔形槽。
6.如权利要求1所述的用于500km/h及以下动车组的避雷器，其特征在于：所述环氧支撑筒与法兰之间设置密封圈。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN105006318A (zh) * 2015-08-28 2015-10-28 大连北方避雷器有限公司 10kV及以下无间隙金属氧化物避雷器及其制造方法
CN108878084A (zh) * 2018-06-25 2018-11-23 国网湖南省电力有限公司 防爆避雷器

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