專利名稱：一種避雷器裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種避雷器裝置。
背景技術(shù)：
進(jìn)入二十一世紀(jì)以來(lái)，電力系統(tǒng)中的過(guò)電壓保護(hù)裝置要求越來(lái)越高，因避雷器質(zhì)量和保護(hù)功能差，電力系統(tǒng)中時(shí)常出現(xiàn)停電事故和損壞輸變電設(shè)備的事故；由于避雷器例行檢修、以及避雷器出現(xiàn)損壞而要停電拆裝，造成了不少的損失；多數(shù)避雷器沒有脫離裝置或者脫離裝置不起作用，因此造成的停電故障損失也很多。所以，避雷器怎樣才能夠在強(qiáng)雷電流、操作過(guò)電壓電流的情況下或自身?yè)p壞的情況下不影響供電線路的正常供電，是很多專家學(xué)者和避雷器廠家投入大量資金與時(shí)間去研究的課題。
目前，在國(guó)內(nèi)外避雷器都設(shè)計(jì)了一種脫離裝置，將其設(shè)在避雷器內(nèi)或與避雷器串聯(lián)使用，解決避雷器因不能脫離電力系統(tǒng)引起爆炸或發(fā)生電力系統(tǒng)永久性接地的問(wèn)題。其中脫離裝置的功能應(yīng)當(dāng)滿足當(dāng)避雷器通過(guò)正常雷電流或操作過(guò)電壓電流時(shí)，脫離裝置不應(yīng)動(dòng)作；而當(dāng)避雷器老化壽終或因某種因素發(fā)生內(nèi)部閃絡(luò)損壞時(shí)，應(yīng)要能夠可靠動(dòng)作，以防避雷器發(fā)生粉碎性爆炸或引起電力系統(tǒng)永久性接地的事故發(fā)生。
國(guó)內(nèi)外脫離裝置種類繁多，總的可分為熱爆式、熔絲式及熱熔式三大類，這些裝置各有各的優(yōu)缺點(diǎn)。美國(guó)GE公司的熱爆式脫離裝置相對(duì)較好，其脫離裝置的控制技術(shù)曾被我國(guó)引進(jìn)。但這種脫離裝置只適用于電力系統(tǒng)中性點(diǎn)直接接地的避雷器，而我國(guó)10KV電力系統(tǒng)中性點(diǎn)是不接地的，所以此種產(chǎn)品結(jié)構(gòu)并不適用于我國(guó)的避雷器。熔絲式脫離裝置靠通過(guò)較大電流燒斷熔絲而起作用；熱熔式脫離裝置靠避雷器內(nèi)的金屬氧化物電阻發(fā)熱，把熱傳給低熔點(diǎn)合金，使合金熔化后起作用。
上述前兩種只適用于交流電力系統(tǒng)中性點(diǎn)直接接地的避雷器，但不能保證避雷器不爆炸；而后一種只能適用于金屬氧化物避雷器老化、漏電流慢慢增大的情況。總的來(lái)說(shuō)，目前國(guó)內(nèi)外的脫離裝置都存在一些問(wèn)題，只能在某種條件下才能起脫離作用，存在一定的局限性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，提供一種避雷器，解決避雷器因不能脫離電力系統(tǒng)引起爆炸或電力系統(tǒng)永久性接地的問(wèn)題，同時(shí)便于帶電更換。
本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種避雷器裝置，包括避雷器支架體和避雷器體，其中所述避雷器體包括外套和連接于所述外套上端部的高壓端連接螺栓，在所述外套內(nèi)裝有非線性電阻，所述避雷器支架體包括帶有低壓端連接彈片的安裝支架、以及高壓端連接支架，所述避雷器體通過(guò)所述高壓端連接螺栓與高壓端連接掛鉤相連，所述高壓端連接掛鉤可拆卸地勾掛在高壓端連接支架的圓孔中，所述避雷器體下端通過(guò)低壓端連接板與避雷器支架體的低壓端連接彈片可拆卸地連接。
在本發(fā)明所述的避雷器裝置中，所述非線性電阻通過(guò)高壓端連接件與高壓端連接螺栓相連，非線性電阻的下端設(shè)置有金屬導(dǎo)電導(dǎo)熱體，所述金屬導(dǎo)電導(dǎo)熱體內(nèi)設(shè)置有化學(xué)材料件，且其周邊支承在與外套扣合的脫離防爆蓋上；所述防爆蓋由耐壓力強(qiáng)度高、耐沖擊力強(qiáng)度低的材料制成。
在本發(fā)明所述的避雷器裝置中，所述外套由硅橡膠壓制而成，其外圓周上分布有可提高外部閃絡(luò)電壓的傘形結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明所述的避雷器裝置中，緊貼所述外套的內(nèi)腔壁設(shè)置有耐高溫高壓的絕緣筒，所述外套和所述絕緣筒的頂端均與高壓端連接螺栓相連，高壓端連接螺栓通過(guò)螺母與高壓端連接掛鉤相連。
在本發(fā)明所述的避雷器裝置中，所述非線性電阻與所述高壓端連接螺栓之間設(shè)置有高壓端連接彈簧。
在本發(fā)明所述的避雷器裝置中，所述避雷器支架體還包括絕緣子，所述絕緣子的一端與安裝支架相連，另一端與高壓端連接板相連，所述高壓端連接支架與所述高壓端連接板相連。
在本發(fā)明所述的避雷器裝置中，所述高壓端連接支架上，設(shè)置有高壓端連接彈片，與所述避雷器體的高壓端連接掛鉤緊密接觸。
在本發(fā)明所述的避雷器裝置中，所述避雷器體的一側(cè)設(shè)置有避雷器固定卡，且避雷器的底部連接有低壓端連接線，所述避雷器固定卡和低壓端連接線分別與低壓端連接板的兩端相連。
在本發(fā)明所述的避雷器裝置中，所述避雷器體的外套端部設(shè)置有不銹鋼底蓋，它通過(guò)螺母與外套連接。
在本發(fā)明所述的避雷器裝置中，所述非線性電阻是氧化鋅閥片。
實(shí)施本發(fā)明的避雷器裝置，具有以下有益效果1、解決了因避雷器體損壞而需要停電安裝避雷器所帶來(lái)的不便和安全隱患，減少了因此而引起的經(jīng)濟(jì)損失；2、此避雷器在中性點(diǎn)任何一種接地方式下都能可靠動(dòng)作，不會(huì)發(fā)生粉碎性爆炸，不會(huì)因避雷器損壞而發(fā)生永久性的電力系統(tǒng)接地故障，確保電力系統(tǒng)正常運(yùn)行；3、此避雷器可免維護(hù)、免檢修、免停電更換，給電力系統(tǒng)提高了工作效率和經(jīng)濟(jì)效益。


下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中圖1是本發(fā)明避雷器裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明避雷器支架體的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明避雷器體的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是本發(fā)明避雷器裝置沿A-A的剖視圖。
圖5是圖3中避雷器體的局部放大圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，在本發(fā)明中，避雷器裝置100包括相互連接的避雷器支架體110和避雷器體120。
如圖1和圖2所示，避雷器支架體110包括與低壓端連接彈片8和低壓端接地螺栓7相連的安裝支架1。如圖4所示，低壓端連接彈片8呈相互閉合的夾持彈片狀。硅橡膠絕緣子2的一端與安裝支架1相連，另一端與高壓端連接板4相連。高壓端連接板4與高壓端接線螺栓3以及高壓端連接支架6相連。在高壓端連接支架6上，設(shè)置有高壓端連接支架彈片5，從而構(gòu)成整體高絕緣的避雷器支架體110。
如圖1、圖3及圖5所示，避雷器體120包括外套19，外套19由硅橡膠壓制而成，其外圓周上分布有可提高外部閃絡(luò)電壓的傘形結(jié)構(gòu)。緊貼所述外套19的內(nèi)腔壁設(shè)置有耐高溫高壓的絕緣筒17，絕緣筒17由高強(qiáng)度絕緣材料配制而成。外套19和絕緣筒17的頂端均與高壓端連接螺栓23相連，高壓端連接螺栓23通過(guò)螺母與高壓端連接掛鉤22相連，其中所述高壓端連接螺栓23是金屬螺栓。高壓端連接掛鉤22可拆卸地勾掛在高壓端連接支架6的圓孔中，且與高壓端連接支架彈片5緊密接觸。
在絕緣筒17內(nèi)裝有非線性電阻，即氧化鋅閥片18，氧化鋅閥片18通過(guò)高壓端連接件與高壓端連接螺栓23相連，所述高壓端連接件是高壓端連接彈簧20，其上端緊貼高壓端連接螺栓23的下端，其下端緊貼氧化鋅閥片18的上端。在氧化鋅閥片18的下端設(shè)置有金屬導(dǎo)電導(dǎo)熱體12，金屬導(dǎo)電導(dǎo)熱體12內(nèi)設(shè)置有特制化學(xué)材料件16，化學(xué)材料件16在溫度達(dá)到150攝氏度至200攝氏度之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。金屬導(dǎo)電導(dǎo)熱體12的周邊支承在脫離防爆蓋14上。脫離防爆蓋14是絕緣體，且通過(guò)螺牙與外套17緊密扣合。在外套17內(nèi)腔的下端與脫離防爆蓋14之間設(shè)有周向間隙，該周向間隙與耐高溫高壓絕緣筒17下端的圓周間隙連通。防爆蓋14圓周間隙底部厚度較薄，由耐壓力強(qiáng)度高、耐沖擊力強(qiáng)度低的材料制成，在沖擊力作用下容易破碎。
在外套19的端部，設(shè)置有不銹鋼底蓋13，它通過(guò)螺母與外套19連接。避雷器體120的一側(cè)設(shè)置有避雷器固定卡10，且避雷器120的底部連接有低壓端連接線11，避雷器固定卡10和低壓端連接線11分別與低壓端連接板9的兩端相連，其中低壓端連接板9可卡入低壓端連接彈片8之間并與之可拆卸地配合。
脫離防爆蓋14上、金屬導(dǎo)電導(dǎo)熱體12周圍設(shè)有O型密封橡膠圈15，在高壓端連接螺栓23與耐高溫耐高壓絕緣筒17連接處也設(shè)有O型密封橡膠圈21，使避雷器密封效果良好。
整個(gè)避雷器的裝配過(guò)程如下1)將安裝支架1與低壓連接彈片8用螺栓緊固連接、擰緊，同時(shí)與低壓端接地螺栓7相連；2)將安裝支架1與絕緣子2的下端用螺栓緊固連接、擰緊；3)將高壓端連接板4與高壓端連接支架6用螺栓緊固連接、擰緊；4)將高壓端連接板4與高壓端接線螺栓3擰緊；5)將高壓端連接板4與絕緣子2上端用螺栓緊固連接、擰緊；6)將O型密封圈21套進(jìn)高壓端連接螺栓23，再將高壓端連接螺栓套入絕緣筒17上端圓孔中，然后將高壓端連接掛鉤22套入高壓端連接螺栓23，最后用螺母將其擰緊；7)將高壓端連接彈簧20放入絕緣筒17內(nèi)；8)將氧化鋅閥片18放入絕緣筒17內(nèi)。
9)將特制化學(xué)材料件16裝進(jìn)金屬導(dǎo)電導(dǎo)熱體12圓孔內(nèi)，再套入O型密封圈15，再與防爆蓋14連接，用螺母擰緊。
10)將防爆蓋14旋入外套19中，蓋上不銹鋼底蓋13，套上螺母將其擰緊。
11)將避雷器固定卡10與避雷器體120固定擰緊。
12)將避雷器固定卡10與低壓端連接板9上端緊固連接擰緊。
13)將低壓端連接板9下端與避雷器體120下端的低壓端連接線11緊固連接。
14)將避雷器體120上端的高壓端連接掛鉤22掛入高壓端連接支架6的圓孔內(nèi)，再將避雷器低壓連接板9推入低壓端連接彈片8內(nèi)卡穩(wěn)即完成。
下面將描述本發(fā)明的避雷器的工作原理1、由于氧化鋅閥片18是非線性電阻元件，所以避雷器體120在正常運(yùn)行時(shí)處于絕緣狀態(tài)，流過(guò)避雷器體120的電流很少，約為100UA；當(dāng)避雷器遭到雷擊或操作開關(guān)產(chǎn)生的過(guò)電壓時(shí)則處于導(dǎo)通狀態(tài)，將多余的能量釋放到地，從而把過(guò)電壓限制到輸變電設(shè)備能耐受的水平，避免輸變電設(shè)備遭到過(guò)電壓的損壞，確保其安全運(yùn)行。在正常運(yùn)行狀態(tài)下，因流過(guò)氧化鋅閥片18的電流小、發(fā)熱小、溫度低，同時(shí)在雷電流或操作過(guò)電壓的作用下，雖然電流幅度大，但作用時(shí)間短，氧化鋅閥片18產(chǎn)生的熱量也小，再則因氧化鋅閥片18散熱大于發(fā)熱，所以金屬導(dǎo)電導(dǎo)熱體內(nèi)的化學(xué)材料件16一直處于低溫狀態(tài)，不會(huì)起化學(xué)反應(yīng)作用。防爆蓋14不會(huì)脫離避雷器體120，避雷器可保持正常運(yùn)行。
2、當(dāng)避雷器遭到強(qiáng)雷或其它原因引起氧化鋅閥片18瞬間部分或全部損壞，或引起側(cè)面閃絡(luò)時(shí)，工頻續(xù)流電流通過(guò)避雷器體120，在避雷器體120內(nèi)部將產(chǎn)生高溫、高壓氣體，因化學(xué)材料件16的響應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，起不到化學(xué)反應(yīng)，其脫離功能失效，然而此時(shí)絕緣防爆蓋14的環(huán)形間隙底部的耐沖擊機(jī)械強(qiáng)度遠(yuǎn)比絕緣筒低，其環(huán)形間隙的底部在沖擊力作用下破裂，絕緣防爆蓋14沖破固定及支撐作用，絕緣防爆蓋14和氧化鋅閥片18均脫落，剩下避雷器體120的外套19掛在支架上，而避雷器體120的低壓端連接線11及不銹鋼底蓋13很明顯地吊在其低壓端連接板9底部，使更換避雷器體120有一個(gè)很明顯的標(biāo)志，避雷器完成了防爆自動(dòng)脫離的任務(wù)，確保了電網(wǎng)的安全運(yùn)行。此時(shí)用絕緣棒將損壞的避雷器體120取下，再用絕緣棒將一個(gè)新的避雷器體掛上去，從而達(dá)到了使輸變電設(shè)備受到保護(hù)而又不用停電安裝避雷器體120的目的。
3、當(dāng)避雷器體120老化時(shí)，流過(guò)氧化鋅閥片18的工頻電流不斷增大，致使氧化鋅閥片18的發(fā)熱大于散熱，溫度不斷升高，并通過(guò)金屬導(dǎo)電導(dǎo)熱體12傳給化學(xué)材料件，此時(shí)金屬導(dǎo)電導(dǎo)熱體12的溫度不斷升高，當(dāng)溫度升至150攝氏度至200攝氏度之后，使化學(xué)材料件16起化學(xué)反應(yīng)而沖破防爆蓋14，氧化鋅閥片18也自動(dòng)脫落，剩下避雷器體120的外殼19掛在支架上，避雷器體120的低壓端連接線11及不銹鋼底蓋13很明顯地掛在其低壓端連接板9底部，使更換避雷器體120有一個(gè)很明顯的標(biāo)志。避雷器體120完成了防爆自動(dòng)脫離的任務(wù)，確保了電網(wǎng)的安全運(yùn)行。此時(shí)用絕緣棒將損壞的避雷器體取下，再用絕緣棒將一個(gè)新的避雷器體掛上去，從而達(dá)到了使輸變電設(shè)備受到保護(hù)而又不用停電安裝避雷器的目的。
本發(fā)明的避雷器裝置的優(yōu)點(diǎn)在于1、解決了因避雷器體損壞而需要停電安裝避雷器所帶來(lái)的不便和安全隱患，減少了因此而引起的經(jīng)濟(jì)損失；2、此避雷器裝置在中性點(diǎn)任何一種接地方式下都能可靠動(dòng)作，不會(huì)發(fā)生粉碎性爆炸，不會(huì)因避雷器體損壞而發(fā)生永久性的電力系統(tǒng)接地故障，確保電力系統(tǒng)正常運(yùn)行；3、避雷器體可免維護(hù)、免檢修、免停電更換，給電力系統(tǒng)提高了工作效率和經(jīng)濟(jì)效益。
以下是本發(fā)明的避雷器裝置與其他新舊避雷器的更換、拆裝情況對(duì)比表

由此可見，本發(fā)明的避雷器裝置顯著地改善了電力系統(tǒng)的性能、減少了經(jīng)濟(jì)損失且提高了工作效率。
權(quán)利要求
1.一種避雷器裝置，包括避雷器支架體和避雷器體，其中所述避雷器體包括外套和連接于所述外套上端部的高壓端連接螺栓，在所述外套內(nèi)裝有非線性電阻，其特征在于，所述避雷器支架體包括帶有低壓端連接彈片的安裝支架、以及高壓端連接支架，所述避雷器體通過(guò)所述高壓端連接螺栓與高壓端連接掛鉤相連，所述高壓端連接掛鉤可拆卸地勾掛在高壓端連接支架的圓孔中，所述避雷器體下端通過(guò)低壓端連接板與避雷器支架體的低壓端連接彈片可拆卸地連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的避雷器裝置，其特征在于，所述非線性電阻通過(guò)高壓端連接件與高壓端連接螺栓相連，非線性電阻的下端設(shè)置有金屬導(dǎo)電導(dǎo)熱體，所述金屬導(dǎo)電導(dǎo)熱體內(nèi)設(shè)置有化學(xué)材料件，且其周邊支承在與外套扣合的脫離防爆蓋上；所述防爆蓋由耐壓力強(qiáng)度高、耐沖擊力強(qiáng)度低的材料制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的避雷器裝置，其特征在于，所述外套由硅橡膠壓制而成，其外圓周上分布有可提高外部閃絡(luò)電壓的傘形結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的避雷器裝置，其特征在于，緊貼所述外套的內(nèi)腔壁設(shè)置有耐高溫高壓的絕緣筒，所述外套和所述絕緣筒的頂端均與高壓端連接螺栓相連，高壓端連接螺栓通過(guò)螺母與高壓端連接掛鉤相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的避雷器裝置，其特征在于，所述非線性電阻與所述高壓端連接螺栓之間設(shè)置有高壓端連接彈簧。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的避雷器裝置，其特征在于，所述避雷器支架體還包括絕緣子，所述絕緣子的一端與安裝支架相連，另一端與高壓端連接板相連，所述高壓端連接支架與所述高壓端連接板相連。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的避雷器裝置，其特征在于，所述高壓端連接支架上，設(shè)置有高壓端連接彈片，與所述避雷器體的高壓端連接掛鉤緊密接觸。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的避雷器裝置，其特征在于，所述避雷器體的一側(cè)設(shè)置有避雷器固定卡，且避雷器的底部連接有低壓端連接線，所述避雷器固定卡和低壓端連接線分別與低壓端連接板的兩端相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的避雷器裝置，其特征在于，所述避雷器體的外套端部設(shè)置有不銹鋼底蓋，它通過(guò)螺母與外套連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的避雷器裝置，其特征在于，所述非線性電阻是氧化鋅閥片。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種避雷器裝置，包括避雷器支架體和避雷器體，所述避雷器體包括外套和連接于所述外套上端部的高壓端連接螺栓，在所述外套內(nèi)裝有非線性電阻，所述避雷器支架體包括帶有低壓端連接彈片的安裝支架、高壓端連接支架，所述避雷器體通過(guò)所述高壓端連接螺栓與高壓端連接掛鉤相連，高壓端連接掛鉤可拆卸地勾掛在高壓端連接支架的圓孔中，所述避雷器體下端通過(guò)低壓端連接板與避雷器支架體的低壓端連接彈片可拆卸地連接。本避雷器在中性點(diǎn)任何一種接地方式下都能可靠動(dòng)作，不會(huì)發(fā)生粉碎性爆炸和永久性接地故障，起到防爆脫離的效果；解決了因避雷器損壞而需要停電拆裝所帶來(lái)的不便與安全隱患，確保電力系統(tǒng)正常運(yùn)行，提高了工作效率和經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)H02G13/00GK101083164SQ20061006090
公開日2007年12月5日 申請(qǐng)日期2006年5月29日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月29日
發(fā)明者劉金成 申請(qǐng)人:深圳市富誠(chéng)高壓電氣有限公司