CN2539257Y

CN2539257Y - 新型复合外套绝缘无间隙避雷器

Info

Publication number: CN2539257Y
Application number: CN 02225970
Authority: CN
Inventors: 杨建华
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-02-26
Filing date: 2002-02-26
Publication date: 2003-03-05
Anticipated expiration: 2012-02-26

Abstract

一种新型复合外套绝缘无间隙避雷器，上下骨架之间螺纹连接，上下骨架由伞形结构的外套绝缘密封，非线性电阻装在上下骨架之间连接后形成的空腔中，高压接线螺栓与上骨架之间设有密封橡胶并通过垫片与螺母紧固，高压接线螺栓与非线性电阻之间设有压紧弹簧，在非线性电阻下端设置导电导热垫，下骨架的下部设有“V”形应力集中槽和接地通孔，低压接线螺栓穿过下骨架上的接地通孔与导电导热垫焊锡连接，低压接线螺栓与下骨架上的接地通孔之间设置密封件并用垫片及螺母紧固，下骨架的底部设置底盖，底盖内的低压接线螺栓上穿有储能弹簧，储能弹簧由底盖及螺母压紧。本实用新型防爆性能好、密封良好，避雷器故障后能有效脱离，且结构简单、装配方便、易于实现。

Description

新型复合外套绝缘无间隙避雷器

技术领域

本实用新型涉及一种电力系统过电压保护装置——避雷器。

背景技术

在电力系统中，避雷器已经成为电网安全运行必不可少的电气设备。近年来，复合外套因其具有阻燃性、憎水性、重量轻等一系列优点而越来越受到电力部门的欢迎。在结构上，国内复合外套避雷器大体可归为两类：一是用无纬带缠绕阀片后在平板硫化机上模压而成；二是将阀片放在高强度的绝缘筒内，而后通过平板硫化机模压而成。第一种结构对工艺的要求非常高，否则局部放电就会在其内部的材料缺陷中发生，最后在其界面间产生电弧，导致电力系统事故，而且避雷器寿终时，避免不了给电力系统造成永久性接地故障。对于第二种结构，当避雷器损坏后，在绝缘筒内产生的高温高压气体迫使阀片从其上或下接线端射出，危及周边设备及人身安全。

为了解决以上问题，国内外大都设计了一种脱离装置，将其设在避雷器内或与避雷器串联使用，解决避雷器损坏后因不能脱离电力系统引起爆炸或给电力系统造成永久性接地问题。其中脱离装置的功能为：当避雷器在泄放任何雷电流和操作过电压电流时，脱离装置不应动作，而当避雷器老化或因某种因素突发内闪或击穿时，脱离装置应可靠动作，其响应时间应与所在电力系统中熔断器和重合闸时间相协调，并能给线路监护者一个清晰可见的标志。

国内外脱离装置种类繁多，大体可归为热爆式、熔丝式、热熔式和复合式几大类。这些脱离装置各有其优缺点。热爆式以美国GE公司的产品为代表；熔丝式以日本的产品为代表。这两种脱离装置都需要较大的故障工频电流作为必要条件才能可靠动作。而我国10kV电网中性点接地方式的设计是以小故障接地电流为原则的，所以按照我国电网的实际情况，不能可靠动作，同时又不能保证避雷器不发生爆炸。热熔式脱离装置仅仅适用于避雷器老化，漏电流递增使阀片发热使焊料熔化的情况，而避雷器因某种因素内闪或击穿导致电流跃变就不能可靠动作。美国乔斯林公司制造出了符合其本国电网实际情况的脱离装置，其原理为用高强度的玻璃钢编织物包绕阀片时，人为地留有一定的气隙，此气隙在避雷器故障电弧的作用下急剧膨胀，而此编织物在高温下具有很好的弹性又易燃，使其机械性能下降，接地螺栓脱落，完成了脱离电力系统的任务。但其仅仅适用于大故障接地电流的电力系统，而不符合我国电网的实际情况。复合式脱离装置就是利用乔斯林脱离装置和热熔式脱离装置的原理，合二为一，制造出符合我国电力系统实际情况的产品。此种脱离装置原理是正确的，但因结构不合理，动作频繁，其产品存在以下缺点：1.其外套、绝缘筒与高压接线端在工艺上不能制成一体式结构，因此密封也不可靠；2.其底部密封盖的密封可靠性与脱离可靠性相矛盾；3.其底盖与绝缘筒为两种冷热性能不匹配的材料，即因两种材料热膨胀系数相差很大，导致避雷器在环境温度下运行就会受潮失效。脱离装置作为避雷器的附件，不能以避雷器本体损坏来换取脱离装置的动作可靠性，这是供电部门所不允许的。否则，就会本末倒置，得不偿失。

发明内容

本实用新型的目的在于针对以上不足，提供一种防爆性能好，密封良好，避雷器故障后能有效脱离，且结构简单、装配方便、工艺上易于实现的复合外套绝缘的避雷器。

实现上述目的的技术方案：一种新型复合外套绝缘无间隙避雷器，包括外套、上下骨架、高低压接线螺栓、非线性电阻、储能弹簧和绝缘托架，上下骨架之间通过螺纹连接，上下骨架由伞形结构的外套绝缘密封，非线性电阻装在上下骨架之间连接后形成的空腔中，高压接线螺栓与上骨架之间设有密封橡胶并通过垫片与螺母紧固，高压接线螺栓与非线性电阻之间设有压紧弹簧，在非线性电阻下端设置导电导热垫，下骨架的下部设有“V”形应力集中槽和接地通孔，低压接线螺栓穿过下骨架上的接地通孔与导电导热垫焊锡连接，低压接线螺栓与下骨架上的接地通孔之间设置密封件并用垫片及螺母紧固，下骨架的底部设置底盖，底盖内的低压接线螺栓上穿有储能弹簧，储能弹簧由底盖及螺母压紧。

在上、下骨架的螺纹间填充密封胶。

导电导热垫中间为与所述低压接线螺栓焊接效果更好的圆台形结构。

高压接线螺栓为“T”形结构，密封橡胶为O形密封圈。

压紧弹簧的两端并联导电铜片。

非线性电阻装于热缩管内。

在外套上固定绝缘托架，绝缘托架由两个半环形子架以螺钉紧固。

采用上述技术方案，本实用新型有益的技术效果在于：1.由于下骨架的“V”形应力集中槽为避雷器内腔中最薄弱环节，可彻底避免避雷器发生粉碎性爆炸。2.避雷器脱离装置在大、小故障电流下都能可靠脱离电力系统运行，且适合电力系统中性点任何一种接地方式。3.由于避雷器内腔进入潮气的三个通道——高、低压接线螺栓及上、下骨架连接处都采取了有效的密封措施，所以密封十分可靠。4.避雷器脱离装置动作后，具有明显可见的脱落标志，易于检修。5.避雷器外套特殊的伞形结构可大大提高外部的污秽闪络和湿闪络电压。6.导电导热垫的圆台形结构可使焊接效果更好。7.绝缘托架可有效防止脱离装置动作后所形成的悬空电位对托架接地点重复击穿，同时避免高压接线端对其放电的危害。8.避雷器工艺上易于实现，结构简单、装配安装方便。

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

图1是一种新型复合外套绝缘无间隙避雷器的结构图。

图2是图1中上骨架的纵向全剖结构视图。

图3是图1中下骨架的纵向全剖结构视图。

具体实施方式

实施例：结合图1~3，一种新型复合外套绝缘无间隙避雷器，主要包括复合外套4、上下骨架(5、8)、高压接线螺栓1、非线性电阻6、导电导热垫9、低压接线螺栓14、储能弹簧15和绝缘托架17。上下骨架(5、8)由耐高温、强度高、耐电弧性能好的改性聚苯醚制成。外套4由硅橡胶制成，其伞形结构可大大提高外部的污秽闪络和湿闪络电压，在上下骨架(5、8)周围由平板硫化机模压而成绝缘复合外套4。下骨架8的底部设有接地通孔及“V”型的应力集中槽18，上、下骨架(5、8)通过螺纹连接，并填充密封胶。在其连接后形成的空腔19中装有非线性电阻6、高压接线螺栓1及导电导热垫9。非线性电阻6装于热缩管7内，并由热缩管7缩紧，在高压接线螺栓1与上骨架5之间装有O型密封圈3，密封橡胶3为O形密封圈，由三元乙丙橡胶制成。在高压接线螺栓1与非线性电阻6之间还设有防止其摆动的塔形压紧弹簧2，其中压紧弹簧2的两端并联导电铜片，用铜片短路，防止因雷电流过大使其外闪及避雷器残压升高。导电导热垫9与低压接线螺栓14通过焊锡10连接，导电导热垫9为圆台形结构，可使焊接效果更好。低压接线螺栓14穿过下骨架8的接地通孔，低压接线螺栓14穿过下骨架8时采用密封件11配合密封，并由平垫12及螺母13紧固，密封件11由三元乙丙橡胶制成。下骨架8的底部空腔中还装有储能弹簧15，并由底盖16靠螺母压紧。绝缘托架17由两个半环形子架以螺钉紧固连接，可有效防止脱离装置动作后所形成的悬空电位对托架接地点重复击穿，同时避免高压接线端对其放电的危害。

整个避雷器的装配过程如下：1)高压接线螺栓1套上密封圈3，与上骨架5用螺母紧固连接；2)导电导热垫9与低压接线螺栓14用焊锡10焊为一体；3)将2)所述一体式物件套上密封件11与下骨架8通过螺母13、平垫12紧固连接；4)将热缩好的非线性电阻6与用铜片短路的压紧弹簧2依次放入下骨架8中，然后将上骨架5与下骨架8旋紧；5)将以上组装好的部件用平板硫化机压出外套4；6)将储能弹簧15套到接地螺栓上，盖上底盖16由螺母拧紧；7)将两个半环形子架套在避雷器外套上，并用螺钉拧紧。

本实施例避雷器的工作过程：由于非线性电阻6是非线性良好的半导体元件，所以避雷器在正常运行时流过避雷器的电流很小，处于绝缘状态；当避雷器遭到雷击或操作开关产生的过电压时则处于导通状态，将多余的能量释放到地，从而把过电压限制到输变电设备能耐受的水平，避免输变电设备遭到过电压而损坏，确保其安全运行。在正常运行状态下，因流过非线性电阻6的电流小，发热少，温度低，同时在雷电流或操作过电压的作用下，虽然电流幅值大，但作用时间短，阀片产生的热量也少，且散热大于发热，避雷器可回到热稳定状态。所以焊锡10不会熔化，可保持正常运行。

当避雷器老化，流过非线性电阻6的工频电流不断增大，mA级的工频电流就可使非线性电阻6温度不断升高，使避雷器处于热不稳定状态，并通过金属导电导热垫9传给焊锡10，此时焊锡的温度不断升高，最后接近熔化状态，在储能弹簧15的作用下，低压接线螺栓14跌落，使避雷器退出电网运行，避免粉碎性爆炸和电力系统死接地的事故发生。

当避雷器遭强雷击或其它原因引起非线性电阻6瞬间闪络或击穿时电弧产生高温，工频续流电流通过避雷器，因焊锡10的响应时间长又没有直接传热体而来不及熔化，此时，电弧的高温使位于上、下骨架(5、8)与热缩管7之间空腔19中的气体急剧膨胀，将避雷器下骨架“V”型槽18处冲破，低压接线螺栓14随之跌落。避雷器完成了脱离电力系统的任务，确保了电网的安全运行。

Claims

1、一种新型复合外套绝缘无间隙避雷器，包括外套、骨架、高低压接线螺栓、非线性电阻、储能弹簧和绝缘托架，其特征在于：骨架由上骨架和下骨架组成，上下骨架之间通过螺纹连接，上下骨架由伞形结构的外套绝缘密封，非线性电阻装在上下骨架之间连接后形成的空腔中，高压接线螺栓与上骨架之间设有密封橡胶并通过垫片与螺母紧固，高压接线螺栓与非线性电阻之间设有压紧弹簧，在非线性电阻下端设置导电导热垫，下骨架的下部设有“V”形应力集中槽和接地通孔，低压接线螺栓穿过下骨架上的接地通孔与导电导热垫通过焊锡连接，低压接线螺栓与下骨架上的接地通孔之间设置密封件并用垫片及螺母紧固，下骨架的底部设置底盖，底盖内的低压接线螺栓上穿有储能弹簧，储能弹簧由底盖及螺母压紧。

2、根据权利要求1所述新型复合外套绝缘无间隙避雷器，其特征在于：上、下骨架的螺纹间填充密封胶。

3、根据权利要求1所述新型复合外套绝缘无间隙避雷器，其特征在于：导电导热垫中间为与所述低压接线螺栓焊接效果更好的圆台形结构。

4、根据权利要求1所述新型复合外套绝缘无间隙避雷器，其特征在于：高压接线螺栓为“T”形结构，密封橡胶为“0”形密封圈。

5、根据权利要求1所述新型复合外套绝缘无间隙避雷器，其特征在于：压紧弹簧的两端并联导电铜片。

6、根据权利要求1所述新型复合外套绝缘无间隙避雷器，其特征在于：非线性电阻装于热缩管内。

7、根据权利要求1所述新型复合外套绝缘无间隙避雷器，其特征在于：在外套上固定绝缘托架，绝缘托架由两个半环形子架以螺钉紧固连接。