CN218996449U - 一种220kV小型化GIS罐式金属氧化物避雷器结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及电阻片生产技术领域，具体公开了一种220kV小型化GIS罐式金属氧化物避雷器结构，包括盆式绝缘子、导电棒、罐体、均压屏蔽罩、氧化锌电阻片芯体和底板，所述均压屏蔽罩与氧化锌电阻片芯体连接，所述导电棒、均压屏蔽罩、氧化锌电阻片芯体均设于罐体内,所述均压屏蔽罩为圆筒形结构，罩深335‑345mm，直径为210mm，上弯曲面半径60mm，下弯曲面半径45mm，壁厚2mm。该避雷器采用高梯度、低残压氧化锌电阻片，既保证电气性能的同时又降低了氧化锌电阻片的使用数量，缩短了避雷器的整体高度，使得结构更加紧凑，有效减少设备占地面积。
Description
技术领域
本实用新型型涉及避雷器技术领域，具体为一种220kV小型化GIS罐式金属氧化物避雷器结构。
背景技术
GIS具有占地面积小、元件全部密封不受环境干扰、运行可靠性高、检修周期长、维护工作量小、无电磁干扰等优点，近年来已在110kV及以上电压等级变电站得到广泛的应用。
随着GIS的不断完善和电力系统发展的需要，GIS正朝着高电压、大容量和小型化方向发展。而高性能GIS罐式金属氧化物避雷器的应用，将使得GIS的占地面积及体积大幅度缩小，是实现GIS小型化的关键技术。氧化锌电阻片是GIS罐式金属氧化物避雷器的核心元件，目前常用于GIS罐式金属氧化物避雷器的氧化锌电阻片电压梯度约为360-380V/mm，与此同时，提高氧化锌电阻片的电压梯度能够有效地降低电阻片的电位分布不均匀度和整体电阻片的高度，进一步改善GIS罐式金属氧化物避雷器的保护水平及能量吸收能力，提高GIS罐式金属氧化物避雷器运行的可靠性，有望在安全的绝缘配合条件下降低绝缘需求水平，进而降低电力设备造价。
实用新型内容
针对上述背景技术中提出的问题，本实用新型提供一种220kV小型化GIS罐式金属氧化物避雷器结构，该避雷器采用高梯度（360-380V/mm）、低残压氧化锌电阻片，既保证电气性能的同时又降低了氧化锌电阻片的使用数量，缩短了避雷器的整体高度，使得结构更加紧凑，有效减少设备占地面积。
一种220kV小型化GIS罐式金属氧化物避雷器结构，包括盆式绝缘子、导电棒、罐体、均压屏蔽罩、氧化锌电阻片芯体和底板，所述导电棒通过触指弹簧接触均压屏蔽罩，所述均压屏蔽罩为圆筒形结构，罩深335-345mm，直径为210mm，上弯曲面半径60mm，下弯曲面半径45mm，壁厚2mm。
所述罐体内部直径为390mm，内部高度为1335mm。
所述氧化锌电阻片芯体与底板通过螺栓连接，所述均压屏蔽罩与氧化锌电阻片芯体连接。
所述导电棒、均压屏蔽罩、氧化锌电阻片芯体均设于罐体内，所述盆式绝缘子通过螺栓连接于罐体法兰上。
所述罐体内部充入六氟化硫和氮气，所述六氟化硫和氮气比例为3:7的混合气体。
所述罐体采用的是B05铝合金材质，与均压屏蔽罩之间的间距最短距离90mm,最大电场强度小于24kV/mm,避雷器的最大电位分布不均匀系数为1.115＜1.15。
所述导电棒为圆柱形结构，长约230-235mm，直径为45mm，导电棒上端与盆式绝缘子通过固定组件连接，下端与固定组件触指弹簧接触。
所述氧化锌电阻片芯体为单柱形结构，芯体分三层，由氧化锌电阻片和铝垫块组成。
所述的氧化锌电阻片为圆饼形结构，采用高梯度低残压电阻片，所述氧化锌电阻片（51）直径为75mm，高度为22.5mm，电压的梯度为360-380V/mm，2ms方波通流容量800A,4/10μs大电流冲击电流100kA。
罐体的外壁上设有在线监测器与气阀，在线监测器通过电缆线联接于氧化锌电阻片芯体，所述罐体设有防爆装置。
一种220kV小型化GIS罐式金属氧化物避雷器结构，其制造方法如下：首先，对所需配件进行烘焙箱干燥处理，在干净无尘、相对封闭隔离且相对湿度≤30％、环境温度为20℃±5℃的环境内完成避雷器整体装配；其次，对避雷器施加一定交流电压，将罐体内部微粒驱赶到电场强度较弱处，特别是罐体和盆式绝缘子的边缘，以消除微粒对内部击穿电压的影响；再次，将罐体内部抽真空，真空度达到20Pa及以下时，充SF6和N2比例为3:7的混合气体，内部压强范围在0.6-0.65MPa左右，以保证避雷器优良的电气性能；最后，通过微水量检测仪检测罐体内部的湿度，严格控制到小于100μL/L，再去检测罐式避雷器的电气性能。通过采用以上所述关键工艺控制，确保避雷器罐体的清洁度、密封性和真空度，实现避雷器的高性能。
与现有技术相比，本实用新型型的有益效果如下：
1）均压屏蔽罩为圆筒状结构设计，罩深335-345mm，直径为210mm，上弯曲面半径60mm，下弯曲面半径45mm，壁厚2mm。均压屏蔽罩尺寸的优化设计使得整个罐体的结构尺寸缩小，与常规的罐体体积相比缩小约1/3。
2）高梯度圆饼状氧化锌电阻片之间设有铝垫块连接，氧化锌电阻片上端通过芯组压块压住电阻片，在芯组空间内部中含有塔簧及导电带串联连接，以降低氧化锌电阻片芯体的整体高度，进而减小GIS罐式金属氧化物避雷器设备布置空间；3)氧化锌电阻片组顶部设有弹簧机构，实现柔性连接，可有效消除GIS罐式金属氧化物避雷器设备在运行过程中因发热而产生的内部应力，并且使得GIS罐式金属氧化物避雷器设备具有较高的抗震能力；4)整个罐体采用单柱氧化锌电阻片芯体，采用高梯度饼状氧化锌电阻片，电压梯度在360-380V/mm之间，进一步降低整体芯体高度，实现小型化；5)均压屏蔽罩能够有效补偿氧化锌电阻片受罐体外壳杂散电容的影响，来平衡每一片电阻片上承担的电压，使得整只避雷器电位分布达到较理想的水平，以保证避雷器长期稳定运行；
7)罐体材质采用高强铝合金，为轻金属，以降低整机重量，且综合成本较低。
附图说明
图1是本实用新型整体结构示图；
图2是氧化锌电阻片芯体结构示图；
1.盆式绝缘子；2.导电棒；3.罐体；4.均压屏蔽罩；5.氧化锌电阻片芯体；6.底板；7.气阀；8.防爆装置。
具体实施方式
实施例1：请参阅图1、图2，一种220kV小型化GIS罐式金属氧化物避雷器结构，包括盆式绝缘子1、导电棒2、罐体3、均压屏蔽罩4、氧化锌电阻片芯体5和底板6，所述导电棒2通过触指弹簧接触均压屏蔽罩4，所述均压屏蔽罩4为圆筒形结构，罩深335-345mm，直径为210mm，上弯曲面半径60mm，下弯曲面半径45mm，壁厚2mm。
所述氧化锌电阻片芯体5与底板6通过螺栓连接，所述均压屏蔽罩4与氧化锌电阻片芯体5连接。
所述导电棒2、均压屏蔽罩4、氧化锌电阻片芯体5均设于罐体内,所述盆式绝缘子1通过螺栓连接于罐体法兰上。
实施例2与实施例1区别为：所述罐体内部直径为390mm，内部高度为1335mm。
实施例3与实施例2区别为：所述罐体内部充入六氟化硫和氮气，所述六氟化硫和氮气比例为3:7的混合气体。
实施例4与实施例3区别为：所述罐体采用的是B05铝合金材质，与均压屏蔽罩4之间的间距最短距离90mm,最大电场强度小于24kV/mm,避雷器的最大电位分布不均匀系数为1.115＜1.15。
实施例5与实施例4区别为：所述导电棒2为圆柱形结构，长约230-235mm，直径为45mm，导电棒2上端与盆式绝缘子通过固定组件连接，下端与固定组件触指弹簧接触。
实施例6与实施例5区别为：所述氧化锌电阻片芯体5为单柱形结构，芯体分三层，由氧化锌电阻片51和铝垫块52组成。
实施例7与实施例6区别为：所述氧化锌电阻片51为圆饼形结构，采用高梯度低残压电阻片，所述氧化锌电阻片51直径为75mm，高度为22.5mm，电压的梯度为360-380V/mm，2ms方波通流容量800A,4/10μs大电流冲击电流100kA。
实施例8与实施例7区别为：罐体的外壁上设有在线监测器与气阀7，在线监测器通过电缆线联接于氧化锌电阻片芯体，所述罐体设有防爆装置8。
以上所述仅为本实用新型的实施方式而已，并不用于限制本实用新型。对于本领域技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原理以内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本实用新型的权利要求范围之内。
Claims (10)
1.一种220kV小型化GIS罐式金属氧化物避雷器结构，包括盆式绝缘子、导电棒、罐体、均压屏蔽罩、氧化锌电阻片芯体和底板，其特征在于：所述导电棒通过触指弹簧接触均压屏蔽罩，所述均压屏蔽罩为圆筒形结构，罩深335-345mm，直径为210mm，上弯曲面半径60mm，下弯曲面半径45mm，壁厚2mm。
2.如权利要求1所述220kV小型化GIS罐式金属氧化物避雷器结构，其特征在于：所述导电棒、均压屏蔽罩、氧化锌电阻片芯体均设于罐体内，所述盆式绝缘子通过螺栓连接于罐体法兰上。
3.如权利要求1所述220kV小型化GIS罐式金属氧化物避雷器结构，其特征在于：所述均压屏蔽罩与氧化锌电阻片芯体连接，所述氧化锌电阻片芯体与底板通过螺栓连接。
4.如权利要求1所述220kV小型化GIS罐式金属氧化物避雷器结构，其特征在于：所述罐体内部直径为390mm，内部高度为1335mm，所述罐体内部充入六氟化硫和氮气，所述六氟化硫和氮气比例为3:7的混合气体。
5.如权利要求3所述220kV小型化GIS罐式金属氧化物避雷器结构，其特征在于：所述罐体采用的是B05铝合金材质，与均压屏蔽罩之间的间距最短距离90mm，最大电场强度小于24kV/mm，避雷器的最大电位分布不均匀系数为1.115＜1.15。
6.如权利要求4所述220kV小型化GIS罐式金属氧化物避雷器结构，其特征在于：所述导电棒为圆柱形结构，长约230-235mm，直径为45mm，导电棒上端与盆式绝缘子通过固定组件连接，下端与固定组件触指弹簧接触。
7.如权利要求5所述220kV小型化GIS罐式金属氧化物避雷器结构，其特征在于：所述氧化锌电阻片芯体为单柱形结构，芯体分三层，由氧化锌电阻片和铝垫块组成。
8.如权利要求6所述220kV小型化GIS罐式金属氧化物避雷器结构，其特征在于：所述的氧化锌电阻片为圆饼形结构，采用高梯度低残压电阻片，所述氧化锌电阻片直径为75mm，高度为22.5mm，电压的梯度为360-380V/mm，2ms方波通流容量800A，4/10μs大电流冲击电流100kA。
9.如权利要求7所述220kV小型化GIS罐式金属氧化物避雷器结构，其特征在于：罐体的外壁上设有在线监测器与气阀，在线监测器通过电缆线联接于氧化锌电阻片芯体。
10.如权利要求8所述220kV小型化GIS罐式金属氧化物避雷器结构，其特征在于：所述罐体设有防爆装置。
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|---|---|---|---|---|
| CN116844806A (zh) * | 2023-06-19 | 2023-10-03 | 大连法伏安电器有限公司 | 一种复合外套避雷器双层防爆装置及其成型方法 |
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| CN116844806B (zh) * | 2023-06-19 | 2024-02-06 | 大连法伏安电器有限公司 | 一种复合外套避雷器双层防爆装置及其成型方法 |
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