新型高可靠性避雷器及其芯体制造技术

一种新型高可靠性避雷器及其芯体，其中芯体包括芯柱，所述芯柱由电阻片柱(11)，和设在电阻片柱（11）两端的上端电极(12)和下端电极(13)组成，还包括固化在芯柱外的主绝缘件（14），所述主绝缘件（14）是用热塑性工程绝缘材料制成的。本实用新型专利技术具有在短路高温下自动调节压力释放能力的功能，和短路性能优异、整机大电流冲击耐受能力好、长期运行可靠性和综合性价比高的优点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种新型高可靠性避雷器及其芯体，其中芯体包括芯柱，所述芯柱由电阻片柱(11)，和设在电阻片柱（11）两端的上端电极(12)和下端电极(13)组成，还包括固化在芯柱外的主绝缘件（14），所述主绝缘件（14）是用热塑性工程绝缘材料制成的。本技术具有在短路高温下自动调节压力释放能力的功能，和短路性能优异、整机大电流冲击耐受能力好、长期运行可靠性和综合性价比高的优点。【专利说明】 新型高可靠性避雷器及其芯体
本技术涉及一种主要应用于电力系统的新型高可靠性避雷器及其芯体。
技术介绍
避雷器作为电力输配电系统过电压保护的重要装置，复合外套金属氧化物避雷器除满足其他各项常规性能外，还应具有良好的整机大电流冲击耐受和短路故障后的压力释放性能，国际和发达国家标准IEC 60099-4、IEEE C62及中国国家标准GB 11032都有明确规定。 现有的避雷器，主要包括芯体、复合外套和连接件，芯体一般有下述几种结构，各种结构均存在不同的问题: 缠绕设计的芯体:它是用不饱和聚酯树脂浸溃玻璃纤维无纬绑扎带缠绕结构，存在短路性能差，没有经过环氧层强化处理工艺加工的，整机的大电流冲击耐受能力几乎不能满足标准要求；采用了环氧层强化处理工艺的，又存在工序复杂、成本高等问题。 筒式设计的芯体:塑料绝缘筒与电阻片间存在空气介质，绝缘及不同温度下的稳定性差、强度低，使整机的大电流冲击耐受能力及短路性能提高有限。 笼式和环式设计的芯体:常规热固性主绝缘材料，难以在短路故障状态下自动调整优化压力释放性能。 现有整体封装设计的芯体:存在电阻片与封装绝缘件材料的热膨胀系数相差过大(通常有机绝缘件的热膨胀系数是无机非线性电阻片热膨胀系数的10-40倍)，在长期运行中环境温度及负载电流变化极易在界面出现微裂纹、微气隙，恶化整机大电流冲击耐受能力及短路等性能，致使长期运行可靠性难以保证。如中国专利文献CN201247662公开了一种复合外套式金属氧化物避雷器芯体，包括有电阻片柱，以及分别设在电阻片柱两头的上端电极和下端电极，其中在电阻片柱与上端电极或下端电极之间设有调整垫片，由上端电极、电阻片柱、下端电极以及调整垫片装配成的芯柱外密封包覆有带防爆结构的团状不饱和聚酯模塑料外壳，由于用团状不饱和聚酯模塑料制作的外壳与电阻片柱的热膨胀系数不相适应，所以也存在上述问题。
技术实现思路
为了克服上述现有技术中存在的问题，本技术的目的是提供一种整机大电流冲击耐受能力优异及短路性能良好、综合性价比高的新型高可靠性避雷器及其芯体。 本技术的技术方案是:提供一种新型高可靠性避雷器的芯体，包括电阻片柱，设在电阻片柱两端并与所述电阻片柱连接的上端电极和下端电极，包覆在由所述电阻片柱、上端电极和下端电极组成的芯柱外的主绝缘件,所述主绝缘件是用热塑性工程绝缘材料制成的。 优选的，所述热塑性工程绝缘材料是改性增强聚酰胺材料。 优选的，所述热塑性工程绝缘材料是聚碳酸酯材料制成的。 优选的，在由所述电阻片柱、上端电极和下端电极组成的芯柱的外壁与所述主绝缘件的内壁之间还设有弹性的缓冲过渡层。 优选的，所述弹性的缓冲过渡层是弹性绝缘材料的缓冲过渡层。 优选的，所述弹性绝缘材料的缓冲过渡层是用聚丙烯材料制成的。 优选的，所述主绝缘件上设有槽孔，所述槽孔的面积占所述电阻片柱的圆周表面积的 5%-50%。 本技术还提供一种避雷器，包含有上述任一方案的新型高可靠性避雷器的芯体。 本技术由于采用了主绝缘件是用热塑性工程绝缘材料制成的结构，这样，在发生短路或过电压时，热塑性工程绝缘材料可以随温度的升高而软化，如此，避雷器具有内部压力可自动调节释放的性能；另外，整机具有大电流冲击耐受能力强、长期运行可靠性良好和综合性价比高的优点。 【专利附图】【附图说明】 图1是本技术芯体的一种实施例的平面结构示意图。 图2是本技术避雷器的一种实施例的平面结构示意图。 【具体实施方式】 请参见图1，图1所揭示的是一种新型高可靠性避雷器的芯体1，包括电阻片柱11，设在电阻片柱11两端并与所述电阻片柱11连接的上端电极12和下端电极13，包覆在由所述电阻片柱11、上端电极12和下端电极13组成的芯柱外的主绝缘件14，所述主绝缘件14是用热塑性工程绝缘材料制成的；在由所述电阻片柱11、上端电极12和下端电极13组成的芯柱的外壁与所述主绝缘件14的内壁之间还设有弹性的缓冲过渡层15。本实施例中，所述避雷芯体I中的电阻片柱11是由多个非线性电阻片串叠组成，两端串叠上、下端电极12、13 ;在对电阻片柱11和上、下端电极12、13进行清洁、干燥、偶联等处理后，再在其外覆盖一层用聚丙烯材料(PP，具有绝缘功能)制成的缓冲过渡层15 ;再借助专用成型机在高温、高压下完成在缓冲过渡层15外的，用GF改性增强聚酰胺材料或聚碳酸酯材料(PC)制成的主绝缘件14，通过模具设计实现主绝缘件14具有占电阻片柱11圆周表面5%-50%的槽孔，修整加工后完成芯体I。将主绝缘件14用热塑性工程绝缘材料制成，这样，当电阻片柱11由于某些原因温度升高时，并达到主绝缘件14热软温度时，所述主绝缘件14就会自动软化，甚至溶化，可以达到短路高温下的压力释放自动调节功能；保证长期运行的可靠性。 参见图2，本技术还提供一种避雷器，包含有上述的新型高可靠性避雷器的芯体I。所述避雷器包括芯体1、复合外套2和连接件3，所述芯体I的结构，上面已经叙述过，这里不再赘述。 通过橡胶成型设备，在芯体I外整体成型复合外套伞裙，再在其两端配制相应连接件3，完成避雷器的制作。 避雷器经西安高压电器研究院大容量实验室短路电流试验证实了本技术具有优异的压力释放性能。按IEC 60099-4规定进行加速老化试验，证实其具有优良的长期运行寿命。 实际性能效果及对比: Mtfcasa mm--?mm爾飄驚式 I 本補哪___81沐筒式谶》 _谩计靡环絲计设计.................Μ?ΛβΤβΛ* ^ ^ IZ^...................害...................馨趣義働鳜短路件sr.差差 差*鼴mm --Λ与戴 it SMw 5 Λ ΜΗ?, 7 β.9?.H I 1.Μ.垂冲.廳受動酶ttH 個ISff 罐靠性差 Il —β"—......?1#Γ.......R? g侧舰__it__?__~m-鎌 I 龕 从上表可以看出，本技术具有短路高温下自动调节压力释放能力的功能、短路性能优异、整机大电流冲击耐受能力好、长期运行可靠性和综合性价比高的优点。【权利要求】1.一种新型高可靠性避雷器的芯体，包括芯柱，所述芯柱由电阻片柱(11)，和设在电阻片柱(11)两端的上端电极(12)和下端电极(13)组成，其特征在于:还包括固化在芯柱外的主绝缘件(14)，所述主绝缘件(14)是用热塑性工程绝缘材料制成的。2.根据权利要求1所述的新型高可靠性避雷器的芯体，其特征在于:所述热塑性工程绝缘材料是改性增强聚酰胺材料。3.根据权利要求1所述的新型高可靠性避雷器的芯体，其特征在于:所述热塑性工程绝缘材料是聚碳酸酯材本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种新型高可靠性避雷器的芯体，包括芯柱，所述芯柱由电阻片柱(11)，和设在电阻片柱（11）两端的上端电极(12)和下端电极(13)组成，其特征在于：还包括固化在芯柱外的主绝缘件（14），所述主绝缘件（14）是用热塑性工程绝缘材料制成的。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：龚正全，王华玉，黄汉良，
申请(专利权)人：深圳ABB银星避雷器有限公司，
类型：新型
国别省市：广东;44