一種直流避雷器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種直流避雷器，包括避雷器本體和放電間隙組，放電間隙組與所述避雷器本體的高壓端連接，避雷器本體包括若干避雷器單元，每兩個避雷器單元之間通過法蘭相連接，每個避雷器單元的頂部和底部還依次設置密封環以及壓力釋放板，法蘭位于避雷器單元的末端并將密封環和壓力釋放板封閉在內，每個避雷器單元由外向內依次為外套、環氧管、電阻片柱，電阻片柱由若干電阻片串聯構成，避雷器本體的高度為7.5m～9m，以8.2m為最優，放電間隙組包括上部放電極和下部放電極，上部放電極和下部放電極之間的空氣間隙距離為2.3m～2.6m，本實用新型結構簡單，體積小，安裝方便；其空氣間隙調整范圍大；技術參數合理，具有良好的應用前景。
【專利說明】一種直流避雷器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及避雷器領域，尤其涉及一種直流避雷器。
【背景技術】
[0002]工程上通常采用降低接地電阻、架設雙避雷線，減小避雷線保護角等方法來限制雷電過電壓，降低雷擊跳閘率。然而，在雷電活動強烈、降低接地電阻困難的山區線段，上述手段并不能從根本上解決雷擊跳閘問題。
[0003]目前國內外已有的避雷器，避雷器本體與間隙距離之和一般大于與之并聯的絕緣子的長度，需設計特殊金具解決安裝空間不匹配問題，安裝難度大。由于電壓等級的提高，避雷器本體高度和重量都不可避免地要大于交流100kV及以下線路避雷器，安裝難度會更大；目前沒有關于直流特高壓線路避雷器空氣間隙和絕緣配合方面的試驗數據，試驗及設計難度大。
實用新型內容
[0004]本實用新型所要解決的技術問題是克服避雷器安裝難度大、結構復雜以及避雷器本體和空氣間隙距離難以配合的問題，提供一種直流避雷器。
[0005]本實用新型解決上述技術問題的技術方案如下:一種直流避雷器，包括避雷器本體和放電間隙組，所述放電間隙組與所述避雷器本體的高壓端連接，所述避雷器本體的高度為7.5m?9m，所述放電間隙組包括上部放電極和下部放電極，所述上部放電極和所述下部放電極之間的空氣間隙距離為2.3m?2.6m。
[0006]在上述技術方案的基礎上，本實用新型還可以做如下改進。
[0007]進一步地，所述避雷器本體包括若干避雷器單元，所述每兩個避雷器單元之間通過法蘭相連接，所述每個避雷器單元的頂部和底部還依次設置密封環以及壓力釋放板，所述法蘭位于所述避雷器單元的末端并將所述密封環和所述壓力釋放板封閉在內，所述每個避雷器單元由外向內依次為外套、環氧管、電阻片柱，所述電阻片柱由若干電阻片串聯構成。
[0008]進一步地，所述外套為硅橡膠外套，所述電阻片柱為氧化鋅電阻片柱，所述法蘭為鋁法蘭。
[0009]進一步地，所述外套的干弧距離不低于7.1m,以使所述外套能夠耐受不低于其實際保護水平1.3倍的雷電沖擊電壓，且在規定的淋雨條件下能夠耐受不低于1683kV的直流電壓一分鐘。
[0010]進一步地，所述電阻片柱的直徑為75mm，以使所述電阻片柱能夠通過不低于2000A的長持續時間沖擊電流試驗且連續3次通過幅值為10kA的4/10 μ s大電流沖擊耐受試驗。
[0011]進一步地，所述避雷器本體的高度為8.2m。
[0012]進一步地，所述避雷器本體的爬電距離不小于24440mm。
[0013]進一步地，所述上部放電極和所述下部放電極均由相互平行的兩個等長金屬桿以及與兩個所述金屬桿相連的兩個半圓形金屬環構成，所述金屬桿和所述金屬環的直徑均不小于80mm ;所述上部放電極與所述避雷器本體的高壓端通過工字型連接件連接，所述避雷器本體與所述工字型連接件的豎杠相連，所述工字型連接件的兩個橫桿的兩端均與所述上部放電極的兩個金屬桿垂直連接，所述下部放電極通過兩個互相平行的桿狀連接件安裝在輸電線路導線上，所述兩個桿狀連接件的一端均與所述下部放電極的金屬桿垂直連接，另一端均與輸電線路導線相連。
[0014]進一步地，所述直流避雷器的額定電壓為1250kVdc，直流2mA下參考電壓不小于1250kV，標稱放電電流30kA，30kA雷電沖擊電流下殘壓不大于2500kV，30kA陡波沖擊電流下殘壓不大于2750kV。
[0015]進一步地，所述直流避雷器的標準雷電沖擊50%放電電壓不大于3700kV ;操作沖擊耐受電壓不小于2000kV ;所述直流避雷器本體正常時，在規定的淋雨條件下能夠耐受不低于1347kV的直流電壓一分鐘，所述直流避雷器本體故障時，在規定的淋雨條件下能夠耐受不低于1112kV的直流電壓一分鐘。
[0016]本實用新型的有益效果是:結構簡單，體積小，安裝方便；其空氣間隙調整范圍大；技術參數合理，具有良好的應用前景。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型所述直流避雷器的整體結構圖；
[0018]圖2為本實用新型所述直流避雷器的避雷器本體單元結構圖；
[0019]圖3為本實用新型所述直流避雷器的整體安裝結構圖；
[0020]圖4為本實用新型所述直流避雷器的空氣間隙距離與放電電壓關系示意圖。
[0021]附圖中，各標號所代表的部件列表如下:
[0022]1、避雷器本體，2、放電間隙組，10、避雷器單元，11、外套，12、環氧管，13、電阻片柱，14、法蘭，15、密封環，16、壓力釋放元件，21、上部放電極，22、下部放電極，23、工字型連接件，24、桿狀連接件。
【具體實施方式】
[0023]以下結合附圖對本實用新型的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本實用新型，并非用于限定本實用新型的范圍。
[0024]如圖1所示，一種直流避雷器，包括避雷器本體I和放電間隙組2，放電間隙組2與避雷器本體I的高壓端連接，避雷器本體I的高壓端為靠近輸電線路導線的一端，低壓端為避雷器本體I連接在避雷器支架的一端，避雷器本體I的高度為7.5m?9m，以8.2的高度為最優，放電間隙組2包括上部放電極21和下部放電極22，上部放電極21和下部放電極22之間的空氣間隙距離為2.3m?2.6m。
[0025]由于直流線路絕緣子對污穢要求較高，在避雷器本體I長度在7.5m長度時，可以保證本實用新型的直流避雷器的爬電比距達到20mm/kV以上，9m時可以保證本實用新型的直流避雷器的爬電比距達到25mm/kV以上，本實用新型中避雷器本體I的最優化設計值為
8.2m，此時爬電比距達到了 22.2mm/kV。
[0026]如圖2所示，避雷器本體I包括若干避雷器單元10，每兩個避雷器單元10之間通過法蘭14相連接，每個避雷器單元10的頂部和底部還依次設置密封環15以及壓力釋放板16，法蘭14位于避雷器單元10的末端并將密封環15和壓力釋放板16封閉在內，每個避雷器單元10由外向內依次為外套11、環氧管12、電阻片柱13，外套11起到絕緣支撐的作用，電阻片柱13由若干電阻片串聯構成。
[0027]本實用新型的外套11可以采用硅橡膠外套，法蘭14采用鋁法蘭，電阻片柱13采用非線性氧化鋅電阻片柱。
[0028]本實用新型的上部放電極21和下部放電極22均由相互平行的兩個等長金屬桿以及與兩個金屬桿相連的兩個半圓形金屬環構成，金屬桿和金屬環的直徑均不小于80mm ;上部放電極21與避雷器本體I的高壓端通過工字型連接件23連接，避雷器本體I與工字型連接件23的豎杠相連，工字型連接件23的兩個橫桿的兩端均與上部放電極21的兩個金屬桿垂直連接，下部放電極22通過兩個互相平行的桿狀連接件24安裝在輸電線路導線上，兩個桿狀連接件24的一端均與下部放電極22的金屬桿垂直連接，另一端均與輸電線路導線相連。
[0029]本實用新型的外套11的干弧距離不低于7.1m,以使外套11能夠耐受不低于其實際保護水平1.3倍的雷電沖擊電壓，且在規定的淋雨條件下能夠耐受不低于1683kV的直流電壓一分鐘，避雷器本體I能夠通過有效值65kA，持續時間不小于0.1s的短路試驗。
[0030]本實用新型的電阻片柱13的直徑為75mm，以使電阻片柱13能夠通過不低于2000A的長持續時間沖擊電流試驗且連續3次通過幅值為10kA的4/10 μ s大電流沖擊耐受試驗。
[0031]本實用新型的避雷器本體I的爬電距離不小于24440mm。
[0032]本實用新型的直流避雷器的額定電壓為1250kVdc，直流2mA下參考電壓不小于1250kV，標稱放電電流30kA，30kA雷電沖擊電流下殘壓不大于2500kV，30kA陡波沖擊電流下殘壓不大于2750kV。
[0033]本實用新型的直流避雷器的標準雷電沖擊50%放電電壓不大于3700kV ;操作沖擊耐受電壓不小于2000kV ;直流避雷器本體I正常時，在規定的淋雨條件下能夠耐受不低于1347kV的直流電壓一分鐘，直流避雷器本體I故障時，在規定的淋雨條件下能夠耐受不低于1112kV的直流電壓一分鐘。
[0034]如圖4所示為本實用新型所述直流避雷器的空氣間隙距離和放電電壓關系示意圖，通過關系曲線圖可以得出在上部放電極21和下部放電極22的空氣間隙距離小于2.6m時，可以滿足雷電正極性3700kV放電電壓的要求；根據操作正負極性放電電壓與間隙距離試驗結果，可以得出空氣間隙距離在2.1m以上時可以滿足操作過電壓耐受求；根據直流避雷器本體故障時，一分鐘耐受結果，可以得出在空氣間隙距離在2.3m以上時，才能滿足本實用新型直流避雷器的直流電壓耐受要求，因此本實用新型空氣間隙距離設置為2.3m?
2.6m，即空氣間隙距離為2.3m時，放電電壓為1125kV，空氣間隙距離為2.6m時，放電電壓為3700kV，為了保證本實用新型的安裝特性，空氣間隙距離取值2.35時最優。
[0035]本實用新型結構簡單，體積小，安裝方便；其間隙調整范圍大；技術參數合理，具有良好的應用前景。
[0036]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【權利要求】
1.一種直流避雷器，其特征在于，包括避雷器本體(I)和放電間隙組(2)，所述放電間隙組(2)與所述避雷器本體(I)的高壓端連接，所述避雷器本體(I)的高度為7.5m?9m，所述放電間隙組(2)包括上部放電極(21)和下部放電極(22)，所述上部放電極(21)和所述下部放電極(22)之間的空氣間隙距離為2.3m?2.6m。
2.根據權利要求1所述的直流避雷器，其特征在于，所述避雷器本體(I)包括若干避雷器單元(10)，所述每兩個避雷器單元(10)之間通過法蘭(14)相連接，所述每個避雷器單元(10)的頂部和底部還依次設置密封環(15)以及壓力釋放板(16)，所述法蘭(14)位于所述避雷器單元(10)的末端并將所述密封環(15)和所述壓力釋放板(16)封閉在內，所述每個避雷器單元(10)由外向內依次為外套(11)、環氧管(12)、電阻片柱(13)，所述電阻片柱(13)由若干電阻片串聯構成。
3.根據權利要求2所述的直流避雷器，其特征在于，所述外套(11)為硅橡膠外套，所述電阻片柱(13)為氧化鋅電阻片柱，所述法蘭(14)為鋁法蘭。
4.根據權利要求2所述的直流避雷器，其特征在于，所述外套(11)的干弧距離不低于7.1m,以使所述外套(11)能夠耐受不低于其實際保護水平1.3倍的雷電沖擊電壓，且在規定的淋雨條件下能夠耐受不低于1683kV的直流電壓一分鐘。
5.根據權利要求2所述的直流避雷器，其特征在于，所述電阻片柱(13)的直徑為75mm，以使所述電阻片柱(13)能夠通過不低于2000A的長持續時間沖擊電流試驗且連續3次通過幅值為10kA的4/10 μ s大電流沖擊耐受試驗。
6.根據權利要求1所述的直流避雷器，其特征在于，所述避雷器本體(I)的高度為8.2m0
7.根據權利要求1所述的直流避雷器，其特征在于，所述避雷器本體(I)的爬電距離不小于 24440mm。
8.根據權利要求1所述的直流避雷器，其特征在于，所述上部放電極(21)和所述下部放電極(22)均由相互平行的兩個等長金屬桿以及與兩個所述金屬桿相連的兩個半圓形金屬環構成，所述金屬桿和所述金屬環的直徑均不小于80mm;所述上部放電極(21)與所述避雷器本體(I)的高壓端通過工字型連接件(23)連接，所述避雷器本體(I)與所述工字型連接件(23)的豎杠相連，所述工字型連接件(23)的兩個橫桿的兩端均與所述上部放電極(21)的兩個金屬桿垂直連接，所述下部放電極(22)通過兩個互相平行的桿狀連接件(24)安裝在輸電線路導線上，所述兩個桿狀連接件(24)的一端均與所述下部放電極(22)的金屬桿垂直連接，另一端均與輸電線路導線相連。
9.根據權利要求1所述的直流避雷器，其特征在于，所述直流避雷器的額定電壓為1250kVdc，直流2mA下參考電壓不小于1250kV，標稱放電電流30kA，30kA雷電沖擊電流下殘壓不大于2500kV，30kA陡波沖擊電流下殘壓不大于2750kV。
10.根據權利要求1所述的直流避雷器，其特征在于，所述直流避雷器的標準雷電沖擊50%放電電壓不大于3700kV ;操作沖擊耐受電壓不小于2000kV ;所述直流避雷器本體(I)正常時，在規定的淋雨條件下能夠耐受不低于1347kV的直流電壓一分鐘，所述直流避雷器本體(I)故障時，在規定的淋雨條件下能夠耐受不低于1112kV的直流電壓一分鐘。
【文檔編號】H01C7/12GK204215834SQ201420785355
【公開日】2015年3月18日 申請日期:2014年12月12日 優先權日:2014年12月12日
【發明者】李明剛, 牛文瑞, 蘇龍, 宋繼軍, 范欽曉, 張翠霞, 殷禹, 張搏宇, 蘇寧, 賀子鳴 申請人:國家電網公司, 中國電力科學研究院, 平高東芝（廊坊）避雷器有限公司