CN217333746U - 一种易装保险避雷器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种易装保险避雷器，其特征在于包括：保险管，所述保险管包括绝缘壳体、电极部及接头部，一引弧线贯穿所述绝缘壳体电性连接电极部和接头部，所述绝缘壳体内的灭弧部包裹所述引弧线，所述保险管朝导线纵向由所述接头部装设在杆塔上并与杆塔电性连接；放电极，所述放电极包括导电性的夹持部和放电部，所述放电极位置可调式由所述夹持部装设于所述电极部，使得放电部与高压导体构成并联间隙；当过电压击穿所述并联间隙时，故障电流迅速熔断所述引弧线形成电弧，所述电弧随即被所述灭弧部熄灭后，所述故障电流被截断。应用本实用新型，可实现产品一体化定型生产和安装使用，装置简易牢固可靠，减少维护工作量。

Description

一种易装保险避雷器

技术领域

本实用新型涉及高压架空线路防雷技术领域，尤其涉及一种易装保险避雷器。

背景技术

目前，我国高压架空线路在运行过程中容易遭受雷击跳闸，尤其是配电线路耐雷水平较低，覆盖面广，雷击跳闸率居高不下，给国民经济造成了严重的损失，雷击还容易造成断线，扩大事故影响面，而且修复困难。

雷击跳闸对于区域电网或某条线路来说是多发事件，但对于众多具体的杆塔来说，是低概率事件，即使是落雷密度大的地区，通常也是百年一遇的。现有氧化锌避雷器等传统产品由于自身故障率比起其保护的绝缘子更高，维护工作也更多，普遍使用5~6年就更换监测，不利推广使用。

并联间隙与绝缘子并联，其间隙距离与绝缘子外间隙距离合理配合，在出现过电压时，优先于绝缘子放电，以保护绝缘子免受电弧伤害，同时也不会造成绝缘子的耐雷水平出现大幅下降。并联间隙距离与绝缘子外间隙距离的优化比通常为80~85%。串联具有灭弧功能的避雷器则进一步自动截断故障电流，避免线路跳闸，减少停电。

由于地形变化，相邻杆塔高度和弧垂档距随之变化，导线悬挂角度也随之变化，而且不同位置的绝缘子规格尺寸也可能有差异。具有并联间隙和灭弧功能的避雷器应用于高压架空线路，就存在针对不同杆塔调节并联间隙距离的问题。一旦并联间隙距离配合不当，可能的后果是并联间隙失去防雷保护作用，或者严重降低线路耐雷水平，甚至触碰导线引起接地短路事故。

现有技术是通过调节避雷器本体的安装角度或位置来调节并联间隙的距离，在螺栓孔阵列选择一组连接安装，连接结构过于复杂，难以精准调节并联间隙的距离，增加连接结构的因螺栓松动造成避雷器本体松动失效的风险，在大面积使用时，维护工作量较大。

现有一些技术方案采用多腔室灭弧，包含几十上百个串联腔室，并联间隙距离被压缩到很短的水平，例如常用的10kV配电线路，采用该技术的并联间隙距离只有50mm，远远短于绝缘子的外间隙距离，现场难以保证安装的准确度，容易造成工频电压放电。

为保障电网安全可靠供电，亟需研发一种更高安全性和可靠性，容易安装，便于维护，且成本较低的避雷器。

实用新型内容

本实用新型的目的是解决上述问题，提供一种易装保险避雷器，实现更高安全性和可靠性，容易安装，便于维护，且成本较低的有益效果。

为了实现上述目的，本实用新型公开了一种易装保险避雷器，包括：保险管，所述保险管包括绝缘壳体、电极部及接头部，一引弧线贯穿所述绝缘壳体电性连接电极部和接头部，所述绝缘壳体内的灭弧部包裹所述引弧线，所述保险管朝导线纵向由所述接头部装设在杆塔上并与杆塔电性连接；放电极，所述放电极包括导电性的夹持部和放电部，所述放电极位置可调式由所述夹持部装设于所述电极部，使得放电部与高压导体构成并联间隙；当过电压击穿所述并联间隙时，故障电流迅速熔断所述引弧线形成电弧，所述电弧随即被所述灭弧部熄灭后，所述故障电流被截断。

与现有技术相比，本实用新型一种易装保险避雷器具有如下有益效果：1、接头部直接安装在杆塔上，对于常用的支柱绝缘子，可以直接利用支柱绝缘子的安装螺栓安装，不用调节位置的连接结构，装置简易牢固可靠，减少维护工作量。2、放电极通过夹持方式装设在避雷器保险管的电极部，具有精准调节并联间隙距离的功能，不用在导线上安装调节间隙距离的电极，在安装时可以不用触碰导线，降低触电风险，容易实现带电作业安装和拆除，减少线路停电时间。3、产品一体化，容易进行定型生产、安装使用。4、放电极装设在电极部，方便增设动作指示识别功能，在避雷器动作后易于巡视发现维护更换。

较佳地，所述灭弧部包括内衬于所述绝缘壳体的产气材料层，所述产气材料层受所述电弧高温烧灼，迅速分解出气体从电极部或两端喷出，形成纵向吹弧。

较佳地，所述电极部包括第一管盖套封所述绝缘壳体，所述第一管盖的颜色与所述绝缘壳体不同，所述气体冲走所述第一管盖后可被巡视发现。

较佳地，所述接头部包括第二管盖封闭所述绝缘壳体，所述第二管盖具有预设的机械强度，当所述气体压力大于预设阈值时被冲走。

较佳地，所述灭弧部包括填充石英砂。

较佳地，所述灭弧部还包括套装在所述绝缘壳体内的绝缘支架，用于缠绕固定所述引弧线。

较佳地，所述放电部包括熔断体或所述熔断体套封于指示套管内，所述熔断体在所述故障电流通过时熔断，所述熔断体熔化，所述指示套管内放电产生高气压，把所述指示套管冲掉。

较佳地，所述高压导体包括绝缘子的导线夹持侧端连接的引弧棒。

较佳地，在一所述杆塔上一回线路安装一所述易装保险避雷器，且与相邻所述杆塔换相交错。

较佳地，所述并联间隙距离在不同相或相邻杆塔交替上下浮动10~20%。

附图说明

图1为本实用新型第一实施例示意图。

图2为本实用新型第二实施例示意图。

图3为本实用新型实施例第一安装方法示意图。

图4为本实用新型实施例第二安装方法示意图。

图5为本实用新型实施例第三安装方法示意图。

具体实施方式

为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

如图1至图5所示，本实用新型公开了一种易装保险避雷器，包括：保险管1，保险管包括绝缘壳体31、电极部32及接头部3，一引弧线9贯穿绝缘壳体31电性连接电极部32和接头部3，绝缘壳体31内的灭弧部30包裹引弧线9，保险管1朝导线12纵向由接头部3装设在杆塔10上并与杆塔10电性连接；放电极2，放电极2包括导电性的夹持部6和放电部7，放电极2位置可调式由夹持部6装设于电极部32，使得放电部7与高压导体12（导线）构成并联间隙14；引弧线9可以采用细金属线，如直径约0.5mm的铜线，当过电压击穿并联间隙14时，故障电流迅速熔断引弧线9形成电弧，电弧随即被灭弧部30熄灭后，故障电流被截断。

由于地形变化，杆塔10高度和导线12弧垂档距随之变化，导线12悬挂角度也随之变化，导线12的位置会偏向导线13的位置，而且不同位置的绝缘子11规格尺寸也可能有差异。接头部3的安装板5直接安装在杆塔10上，对于常用的支柱绝缘子11，可以直接利用支柱绝缘子11的安装螺栓安装，不用调节位置的连接结构，安装简易牢固可靠。放电极2通过夹持部6的夹持方式装设在电极部32，在螺栓8适当松动的情况下，可以扳动旋转夹持部6，使得并联间隙14具有精准符合并联间隙保护所需的最佳距离，该距离通常预设为绝缘子外间隙距离的80%。调节的功能的实现，不用在导线12上安装调节并联间隙14距离的电极，在安装时可以不用触碰导线12，降低触电风险，容易实现带电作业安装和拆除，减少线路停电时间。易装保险避雷器产品一体化，容易进行定型生产、安装使用。

如图1所示，本实用新型第一实施例的灭弧部30包括内衬于绝缘壳体31的产气材料层，产气材料层受电弧高温烧灼，迅速分解出气体从电极部32或两端喷出，形成纵向吹弧。产气材料包含高分子材料，如钢纸、尼龙等。

电极部32包括第一管盖（图中指向同32）套封绝缘壳体31，第一管盖的颜色与绝缘壳体31不同，气体冲走第一管盖后端部露出绝缘壳体31，可被巡视发现。优选的方案是第一管盖为轻质铝合金材质，表面为银白色，绝缘壳体31表面喷漆颜色选用黄橙色等与银白色对比明显的色彩，人工或无人机等巡视很容易判别第一管盖是否存在，提示维护更换。

接头部3包括第二管盖4封闭绝缘壳体31，第二管盖4具有预设的机械强度，当气体压力大于预设阈值时被冲走。第二管盖4采用薄金属，如铜板，封闭，在过电压（雷电）或短路故障电流过大，灭弧部30的产气材料产气压力过大时，第二管盖4被爆破冲走，从而保护了绝缘壳体31不会发生爆裂。在正常情况下，从电极部32喷出高速气体，与导线12平行且远离绝缘子11的方向，可避免带电气流引发其他位置绝缘强度降低而放电短路。第二管盖4与安装板5的安装孔位错开不同侧，可以避免第二管盖4冲走时直接撞击绝缘子11。

本实用新型第一实施例采用产气材料灭弧，在工频电流过零时电弧熄灭，故障电流被截断，故障电流的幅值与大部分配电线路的短路电流幅值匹配，通常小于12.5kA。纵向吹弧截断故障电流的时间小于半个周波（10毫秒），远小于开关动作时间，雷击等过电压不会造成线路跳闸。由于在电流过零时截断故障电流，线路产生的过电压较小。

如图2所示，本实用新型第二实施例示意图，灭弧部30包括填充石英砂33。绝缘支架34套装在绝缘壳体31内，用于缠绕固定引弧线9。本实用新型第二实施例采用石英砂冷却灭弧，电弧可被迅速熄灭，故障电流被限流截断，具有高分断能力，故障电流的幅值可达50kA以上。纵向吹弧截断故障电流的时间小于半个周波（10毫秒），远小于开关动作时间，雷击等过电压不会造成线路跳闸。由于在电流截断故障电流时不一定在过零点，线路产生的过电压会较大。本实用新型第二实施例适用于故障电流特别大，使用环境不适用喷气灭弧的场合，对于直流供电线路也具有较强的灭弧能力。

如图2所示，放电部7包括指示套管，指示套管采用耐老化绝缘材料制作，端部为球体，球体表面镀金属导电膜。放电部7指示套管插接于夹持部6，熔断体35是一段直径约0.5毫米的铜线，套封于内并电性接通夹持部6和球体的金属导电膜。熔断体35在故障电流通过时熔断，熔断体熔化，指示套管内放电产生电弧，内部空气气压急速升高，把指示套管冲掉，人工或无人机等巡视很容易判别指示套管是否存在，作为判断易装保险避雷器是否已经动作，提示维护更换。放电部7包括指示套管的设计方案同样可以应用于本实用新型第一实施例采用产气材料灭弧的情形。熔断体35熔断及指示套管冲掉后，易装保险避雷器与高压导体12（导线）构成并联间隙14进一步加大，更加确保易装保险避雷器在一次性动作后退出并联间隙保护。

对于裸导线，高压导体12指导线，或装设于导线上的放电线夹（未图示）。对于绝缘导线，可以在并联间隙14对应部位安装穿刺线夹作为放电线夹。对于绝缘导线，本实用新型提供的优化实施例见图4，绝缘子11的导线夹持侧端15连接的引弧棒16，夹持侧端15采用穿刺后剥离绝缘层的方式与导线电性连接。引弧棒16与放电部7构成并联间隙14。绝缘子11为与本实用新型设计配套的产品供应安装，保证引弧棒16对保险管1及并联间隙14具有足够的安全的距离。放电部7通过调整方位角度，可以调整并联间隙14的距离。为了减少带电体裸露，引弧棒16及导线夹持侧端15可以采用绝缘套封，仅在引弧棒16末端裸露放电端即可。

如图5所示，导线20、导线21和导线22分别为一回路中的ABC三相，杆塔23、杆塔24和杆塔25分别为架空线路某段的相邻杆塔，易装保险避雷器26、易装保险避雷器27和易装保险避雷器28分别与相邻杆塔换相交错。在这种配置方式下，雷击时交流续流与相间故障电流混合后外加接地电阻，使其成为回路，通过易装保险避雷器释放能量，为保护架空线路的感应过电压及造成的后果。可以保护线路不受雷击间接过电压的危害，由于额外的接地线路电阻的影响使得持续电流受到了限制，这样更好的保证了避雷器的灭电弧效果。

由于易装保险避雷器对雷电的保护范围约300米，一般架空配电线路档距约50米，为了节省投资，每基杆塔错相安装一易装保险避雷器，或相隔若干档距，只要不超出保护范围约300米也可以起到保护效果。又由于雷电存在多重放电的特性，增加易装保险避雷器的安装密度，相邻易装保险避雷器的并联间隙14差异化配合，并联间隙14距离在不同相或相邻杆塔交替上下浮动10~20%安装，优选地，相邻并联间隙14距离通常预设为绝缘子外间隙距离的70%、80%和90%，在遇到雷电过电压时，易装保险避雷器依次从并联间隙14较短的位置击穿动作，保证在连续重复雷击时依然起到保护作用。同样的，也可以起到分批次梯队配合雷击动作，在更久的时间内实现不用更换易装保险避雷器，减少线路停电作业时间，进一步提高线路可靠性。正是由于本实用新型具有方便安装，精准调整并联间隙14的距离，从而实现一次性动作保护的易装保险避雷器实现对多次雷击的保护效果。

以上所揭露的仅为本实用新型的优选实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种易装保险避雷器，其特征在于，包括：

保险管，所述保险管包括绝缘壳体、电极部及接头部，一引弧线贯穿所述绝缘壳体电性连接电极部和接头部，所述绝缘壳体内的灭弧部包裹所述引弧线，所述保险管朝导线纵向由所述接头部装设在杆塔上并与杆塔电性连接；

放电极，所述放电极包括导电性的夹持部和放电部，所述放电极位置可调式由所述夹持部装设于所述电极部，使得放电部与高压导体构成并联间隙；

当过电压击穿所述并联间隙时，故障电流迅速熔断所述引弧线形成电弧，所述电弧随即被所述灭弧部熄灭后，所述故障电流被截断。

2.根据权利要求1所述的一种易装保险避雷器，其特征在于，所述灭弧部包括内衬于所述绝缘壳体的产气材料层，所述产气材料层受所述电弧高温烧灼，迅速分解出气体从电极部或两端喷出，形成纵向吹弧。

3.根据权利要求2所述的一种易装保险避雷器，其特征在于，所述电极部包括第一管盖套封所述绝缘壳体，所述第一管盖的颜色与所述绝缘壳体不同，所述气体冲走所述第一管盖后可被巡视发现。

4.根据权利要求2所述的一种易装保险避雷器，其特征在于，所述接头部包括第二管盖封闭所述绝缘壳体，所述第二管盖具有预设的机械强度，当所述气体压力大于预设阈值时被冲走。

5.根据权利要求1所述的一种易装保险避雷器，其特征在于，所述灭弧部包括填充石英砂。

6.根据权利要求5所述的一种易装保险避雷器，其特征在于，所述灭弧部还包括套装在所述绝缘壳体内的绝缘支架，用于缠绕固定所述引弧线。

7.根据权利要求1所述的一种易装保险避雷器，其特征在于，所述放电部包括熔断体或所述熔断体套封于指示套管内，所述熔断体在所述故障电流通过时熔断，所述熔断体熔化，所述指示套管内放电产生高气压，把所述指示套管冲掉。

8.根据权利要求1所述的一种易装保险避雷器，其特征在于，所述高压导体包括绝缘子的导线夹持侧端连接的引弧棒。

9.根据权利要求1所述的一种易装保险避雷器，其特征在于，在一所述杆塔上一回线路安装一所述易装保险避雷器，且与相邻所述杆塔换相交错。

10.根据权利要求1所述的一种易装保险避雷器，其特征在于，所述并联间隙距离在不同相或相邻杆塔交替上下浮动10~20%。

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