技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型涉及電
力系統(tǒng)架空配電線路，尤其涉及一種架空線路絕緣導(dǎo)線用避雷絕緣子，針對配
電網(wǎng)10-35kV系統(tǒng)架空絕緣導(dǎo)線
雷擊斷線問題，可有效防止絕緣導(dǎo)線因雷擊過
電壓而損壞。
背景技術(shù)
[0002] 在配電網(wǎng)中，采用絕緣導(dǎo)線解決了裸導(dǎo)線所解決不了的走廊和安全問題，與
電纜相比，采用絕緣導(dǎo)線投資省、建設(shè)快，優(yōu)點(diǎn)十分明顯。國外發(fā)達(dá)國家從20世紀(jì)60年代后期已逐漸采用架空絕緣導(dǎo)線。但絕緣導(dǎo)線也有其自身的弱點(diǎn)，即雷擊斷線問題，所謂雷擊必斷線。因此，必須妥善解決雷擊斷線問題。
[0003] 根據(jù)絕緣導(dǎo)線雷擊斷線的機(jī)理，相應(yīng)的防范措施有“疏導(dǎo)和堵塞”兩種方式?！笆鑼?dǎo)”就是將絕緣子附近的絕緣導(dǎo)線局部裸線化，使工頻
電弧弧根轉(zhuǎn)移或固定在特制金具上燃燒，從而保護(hù)導(dǎo)線免于燒傷。例如，在絕緣子與導(dǎo)線聯(lián)結(jié)處剝離絕緣層、采用閃絡(luò)保護(hù)型線夾或?qū)⒔^緣子兩側(cè)的絕緣導(dǎo)線剝離一段絕緣層并加裝防弧線夾?！笆鑼?dǎo)式”的方式操作簡單、投資少，但導(dǎo)線局部裸露，存在密封和絕緣
缺陷?！岸氯本褪抢讚糸W絡(luò)后阻止工頻續(xù)流起弧。例如，采用限流消弧
角，即帶
串聯(lián)環(huán)型外間隙金屬
氧化物避雷器。相比“疏導(dǎo)式”，“堵塞式”的方式防護(hù)效果更好，缺點(diǎn)是施工相對復(fù)雜，成本較高。
[0004] 我國從80年代起開始對城市配電架空網(wǎng)實(shí)施絕緣化改造試點(diǎn)，90年代加快了步伐。近年來，隨著配電網(wǎng)中絕緣導(dǎo)線
覆蓋面積的增大，雷擊斷線問題也日益明顯起來。我國對絕緣導(dǎo)線雷擊斷線問題研究起步晚，目前還處在摸索階段。
發(fā)明內(nèi)容
[0005] 本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是：提供一種采用上述“堵塞式”原理并克服
現(xiàn)有技術(shù)缺陷，適合在10-35kV架空絕緣導(dǎo)線上使用的新型避雷絕緣子，體積小，重量輕，安裝方便、可靠性高、維護(hù)方便。
[0006] 本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是：一種架空線路絕緣導(dǎo)線用避雷絕緣子，包括避雷器本體1和絕緣子2，絕緣子2豎直固定在桿塔橫擔(dān)9上，絕緣導(dǎo)線8架設(shè)在避雷器本體1的頂端，其特征在于，避雷器本體1豎直裝配在絕緣子2上，避雷器本體1的底端和絕緣子
2之間還設(shè)置有均壓環(huán)3，所述均壓環(huán)3與避雷器本體1的內(nèi)部
電極可靠電聯(lián)接；在絕緣子
2和橫擔(dān)9之間還設(shè)置引弧板5，所述引弧板5與桿塔橫擔(dān)9牢固電聯(lián)接；所述均壓環(huán)3和引弧板5之間形成空氣間隙15。
[0007] 其中優(yōu)選方案是：
[0008] 所述的避雷器本體1和絕緣子2的裝配方式為：絕緣子芯棒串入避雷器本體1的環(huán)形
閥片12中，避雷器本體1與絕緣子2上下組合為一體，共同使用一個外絕緣套。
[0009] 所述的絕緣子芯棒也可以是串入避雷器本體1中環(huán)形閥片12的側(cè)面。
[0010] 所述的絕緣子芯棒可以是
復(fù)合材料或瓷。
[0011] 所述的避雷器本體1與絕緣子2的外絕緣套可以是復(fù)合材料或瓷。
[0012] 所述的絕緣子芯棒直徑范圍在16-80毫米之間。
[0013] 所述的引弧板5采用下金具電極16實(shí)現(xiàn)。
[0014] 所述的避雷器與絕緣子上下組合為一體，使絕緣子承力，避雷器閥片幾乎不受力，受力全部在承力機(jī)構(gòu)上。
[0015] 所述的均壓環(huán)3從避雷器本體1的內(nèi)部電極引出并與之可靠電聯(lián)接，所述均壓環(huán)3與低壓電極引弧板5之間構(gòu)成串聯(lián)外間隙；此串聯(lián)外間隙既能滿足工頻耐壓的要求，又能滿足隔絕系統(tǒng)電壓的要求。
[0016] 本實(shí)用新型填補(bǔ)了國內(nèi)技術(shù)空白，由于采用了上述的技術(shù)方案，具有如下優(yōu)點(diǎn)：(1)本實(shí)用新型的避雷絕緣子外套采用復(fù)合材料或瓷一次
壓制成型，體積小，重量輕，安裝方便、可靠性高、維護(hù)方便；(2)本實(shí)用新型在放電箝位柱式復(fù)合絕緣子的
基礎(chǔ)上集成裝配金屬氧化物避雷器，將放電箝位復(fù)合絕緣子與金屬氧化物避雷器融為一體，兼顧了放電箝位絕緣子與金屬氧化物避雷器的優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)雷擊導(dǎo)線時，均壓環(huán)和引弧板間構(gòu)成的空氣間隙首先放電，雷
電流經(jīng)氧化鋅非線性
電阻片釋放，降低了導(dǎo)線和地之間的電位差，保證絕緣子不再閃絡(luò)，從而避免
線路跳閘停電，而雷電流過后，非線性電阻片等效電阻瞬間增大，工頻續(xù)流則被截斷，因此不會燒損導(dǎo)線與放電間隙，從而保護(hù)了架空線路絕緣導(dǎo)線在雷擊過程中不會斷線；(3)均壓環(huán)與引弧板間構(gòu)成空氣間隙，通過試驗(yàn)研究調(diào)整間隙距離，可確保雷擊放電發(fā)生在此空氣間隙之間。
附圖說明
[0017] 圖1是本實(shí)用新型的立式安裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018] 圖2是本實(shí)用新型的避雷絕緣子帶閥片的芯棒結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019] 圖3是本實(shí)用新型的均壓環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖4是本實(shí)用新型引弧板的另一
實(shí)施例下金具電極的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 圖中：1避雷器本體 2絕緣子 3均壓環(huán) 4上金具 5引弧板 6
螺栓 7均壓環(huán)固定螺釘 8絕緣導(dǎo)線 9橫擔(dān) 10光棒 11
彈簧托 12閥片 13纏繞層14下金具 15空氣間隙 16下金具電極
具體實(shí)施方式
[0022] 以下參考附圖來具體描述本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式。
[0023] 如圖1所示，一種架空線路絕緣導(dǎo)線用避雷絕緣子，包括避雷器本體1、絕緣子2、均壓環(huán)3、引弧板5、空氣間隙15，絕緣子2下端固定于桿塔橫擔(dān)9上，上端固定支持避雷器本體1，絕緣導(dǎo)線8架設(shè)在避雷器本體1的頂端，避雷器本體1的底端和絕緣子2之間還設(shè)置有均壓環(huán)3，均壓環(huán)3從避雷器本體1的內(nèi)部電極引出并與之可靠電聯(lián)接；在絕緣子2和橫擔(dān)9之間設(shè)置引弧板5，所述引弧板5與桿塔橫擔(dān)9牢固電聯(lián)接；所述均壓環(huán)3和引弧板5之間形成空氣間隙15。
[0024] 本實(shí)施例中，避雷器本體1和絕緣子2的裝配方式為：絕緣子2芯棒串入避雷器本體1的環(huán)形閥片中，也可以是芯棒在閥片側(cè)面，避雷器本體1與絕緣子2上下組合為一體，共同使用一個外絕緣套。由于避雷器1和絕緣子2設(shè)計采用上下一體的芯棒支持，外套采用復(fù)合材料或瓷一次壓制成型，因而具有體積小，重量輕，安裝簡單、可靠性高、維護(hù)方便的特點(diǎn)；如圖2所示避雷器1與絕緣子2的芯棒由上金具4、下金具14和光棒10組成，光棒10與上金具4、下金具14通過
過盈配合擠壓在一起，光棒10可以做成上下粗細(xì)不相等的，也可以做成直的。上部避雷器段可以略細(xì)，下部絕緣子段可以略粗，一方面出于避雷器與絕緣子的配合考慮，另一方面出于避雷器與絕緣子的機(jī)械電氣性能考慮，即通過把避雷器與絕緣子合為一體，使絕緣子承力，避雷器閥片幾乎不受力，受力全部在芯棒等承力機(jī)構(gòu)上。
[0025] 避雷器本體1的構(gòu)造可參考圖2所示避雷器閥片12與芯棒的配合圖形，閥片12可采用金屬氧化物電阻片如氧化鋅非線性電阻片，閥片12的形狀為圓環(huán)形，串在避雷絕緣子光棒10的上部，閥片12的上端與上金具4之間裝配有彈簧托11，以保證互相電聯(lián)接緊密，在閥片12的下端聯(lián)接裝配有均壓環(huán)3，以改善其周圍的電壓均勻分布。上述金屬氧化物電阻片串聯(lián)的避雷器結(jié)構(gòu)，重量輕、安裝方便，在外間隙放電后，由于金屬氧化物電阻片的高阻性，起到了滅弧的作用。
[0026] 絕緣子2可采用復(fù)合支柱絕緣子或是懸式絕緣子結(jié)構(gòu)，絕緣子芯棒的組成材料不單一，可以是復(fù)合材料的，也可以是瓷的；同樣，外套可以是復(fù)合材料的，也可以是瓷的，即外傘套可采用有機(jī)復(fù)合絕緣材料如
硅橡膠或瓷傘裙。絕緣子所用芯棒直徑范圍可調(diào)節(jié)，根據(jù)抗彎強(qiáng)度的要求不同，可選擇16-80毫米之間，同時為加強(qiáng)避雷器絕緣子的機(jī)械強(qiáng)度，在避雷器1與絕緣子2的連接處用環(huán)氧
樹脂進(jìn)行纏繞形成纏繞層13。
[0027] 避雷器本體1高壓端的上金具4上設(shè)置有底圓半徑與絕緣導(dǎo)線半徑相匹配的凹槽，絕緣導(dǎo)線8架設(shè)在上金具4的凹槽中，具體安裝方法按照10kV絕緣子頸扎法或10kV絕緣子頂扎法安裝。
[0028] 絕緣子2下端的下金具14上加工有螺栓孔，通過螺栓6與橫擔(dān)9進(jìn)行固定。橫擔(dān)9與絕緣子2之間安裝引弧板5。引弧板5的
水平
底板上開有長條孔，方便水平移動調(diào)整空氣間隙距離；引弧板5的構(gòu)造首先有一水平底板固定安裝在桿塔橫擔(dān)9上以便通過與桿塔橫擔(dān)9牢固電聯(lián)接后實(shí)現(xiàn)接地，然后上折并斜向外伸展，在與均壓環(huán)3相同高度處外折形成一水平頂面。
[0029] 均壓環(huán)3與引弧板5作為本實(shí)施例避雷絕緣子的兩個電極，其放電空氣間隙15由高壓電極均壓環(huán)3、低壓電極引弧板5間的空氣構(gòu)成，此串聯(lián)外間隙既能滿足工頻耐壓的要求，又能滿足隔絕系統(tǒng)電壓的要求?？諝忾g隙15的數(shù)值經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)確定，以確保雷擊放電均發(fā)生在此空氣間隙15。該外放電間隙使雷電過電壓很快且可靠地傳遞到均壓環(huán)3和通過與桿塔橫擔(dān)連接而接地的引弧板5之間，通過間隙放電而被釋放，從而將雷擊
短路電弧
能量在極短的時間內(nèi)從導(dǎo)線上轉(zhuǎn)移，從而保護(hù)絕緣電纜免受雷擊傷害。
[0030] 圖3為本實(shí)用新型的均壓環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖，均壓環(huán)3上等間隔打有小孔，目的是將均壓環(huán)3通過均壓環(huán)固定螺釘7將均壓環(huán)3與避雷器1進(jìn)行固定聯(lián)接，均壓環(huán)3從避雷器1內(nèi)部電極引出并可靠電連接，均壓環(huán)與低壓電極之間構(gòu)成串聯(lián)外間隙。
[0031] 本實(shí)用新型中構(gòu)成放電空氣間隙低壓電極的形狀不單一，可以單獨(dú)引出一
塊引弧板作為低壓電極，也可以利用下金具作為低壓電極。
[0032] 圖4示出了作為本實(shí)用新型的另一實(shí)施例，利用下金具作為引弧板時的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4中與絕緣子2下端連接的下金具14上部加工出一圓箍作為下金具電極16，利用下金具電極16作為低壓電極與均壓環(huán)3構(gòu)成放電空氣間隙，下金具電極16通過下金具14、桿塔橫擔(dān)9構(gòu)成雷電流泄放通路。
[0033] 本實(shí)用新型的工作原理及過程：在系統(tǒng)正常運(yùn)行時，絕緣子隔離工頻電壓，避雷器本體幾乎不承受電壓，在直擊雷或感應(yīng)雷產(chǎn)生的雷電過電壓作用下，避雷器本體導(dǎo)通，避雷器本體呈現(xiàn)低阻抗，均壓環(huán)與引弧板間的空氣間隙被擊穿，雷電流通過上金具4、避雷器本體1的閥片12很快地傳遞到均壓環(huán)3，經(jīng)放電空氣間隙15傳遞到引弧板5或下金具電極16，再通過
鐵橫擔(dān)或接地線泄放入地，從而保護(hù)了絕緣線路。雷電沖擊過后，避雷器本體的電阻又瞬間變大，通過的電流即電弧電流被抑制在較低數(shù)值，空氣間隙弧壓降增大，絕緣子間隙的絕緣迅速恢復(fù)，電弧在極短時間內(nèi)自然熄滅，工頻續(xù)流被完全遮斷，不易引起線路跳閘或使線路能夠快速重合閘恢復(fù)運(yùn)行。
[0034] 本實(shí)用新型的避雷絕緣子在本
說明書中僅說明一些優(yōu)選實(shí)施例，并不是對其限制。該專業(yè)技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型發(fā)明構(gòu)思和精神可以在結(jié)構(gòu)上做出其它變化或
修改，例如改變引弧板的形狀、硅橡膠傘套的外形等，但這些仍應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
