一种高海拔±400kV直流输电线路保护用避雷器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种高海拔±400kV直流输电线路保护用避雷器，包括避雷器本体和外串联纯空气间隙，避雷器本体由四节避雷器本体单元组成，外串联纯空气间隙由高压端电极和低压端电极组成。每一节避雷器本体单元的上部和下部各有一个法兰盘，每两节避雷器本体单元之间通过法兰盘连接，低压端电极的下部有一个法兰盘，最上端一节避雷器本体单元和低压端电极之间通过法兰盘连接，高压端电极的上部通过导线联板安装在输电线路分裂导线上，最下端一节避雷器本体单元通过法兰盘安装在输电线路杆塔安装支架上。本实用新型专利技术提升了±400kV直流输电线路的耐雷水平，降低因雷击引起的停电事故，保障重要跨区域输电线路的可靠运行。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及直流输电线路避雷器
，具体涉及一种高海拔±400kV直流输电线路保护用避雷器。
技术介绍
±400kV直流输电线路途经地段多处高海拔地区，平均海拔高达4500米，沿线雷电活动具有短时密集爆发的特点，可能会导致输电线路在时间间隔很短的时间内发生多次雷击跳闸事故，对电网危害极大。现有±400kV直流输电线路至今没有一种可靠的、适用的避雷设施，具有较高的雷击闪络风险，容易造成线路不正常输电。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种高海拔±400kV直流输电线路保护用避雷器，能够满足±400kV直流输电系统和高海拔地区恶劣环境对避雷器整体性能的要求，解决了±400kV直流输电线路遭受雷击引起的停电故障，提高了输电线路运行安全可靠性。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：一种高海拔±400kV直流输电线路保护用避雷器，包括避雷器本体和外串联间隙，避雷器本体由四节避雷器本体单元组成，外串联纯空气间隙由高压端电极和低压端电极组成。每一节避雷器本体单元的上部和下部各有一个法兰盘，每两节避雷器本体单元之间通过法兰盘连接，低压端电极的下部有一个法兰盘，最上端一节避雷器本体单元和低压端电极之间通过法兰盘连接，高压端电极的上部通过导线联板安装在输电线路分裂导线上，最下端一节避雷器本体单元通过法兰盘安装在输电线路杆塔安装支架上。根据以上方案，所述避雷器本体单元内部封装芯体和外部模压复合外套，内部封装芯体由环氧管、铝垫块和高性能直流氧化锌电阻片构成，外部模压复合外套由高温硅橡胶整体注射成型制造。根据以上方案，所述环氧管上开设有特殊的防爆结构，能够有效的控制避雷器本体在极端情况下的爆炸行为，防爆性能优良。根据以上方案，所述铝垫块和直流氧化锌电阻片各有多支，多支铝垫块和直流氧化锌电阻片串联安装在环氧管内，起到调节氧化锌电阻片体系整体高度的作用。根据以上方案，所述高性能直流氧化锌电阻片通过在传统电阻片配方中添加改善电阻片烧结过程中致密化温区的三氧化二硼、改善电阻片微观结构和电位梯度的五氧化二钒和二氧化铈、改善电阻片耐老化性能的银玻璃粉，在制备工艺上采用分阶段多次烧结、覆盖铋氧化物和直流涂布与扩散工艺，从配方和工艺两个方面大幅度提升氧化锌电阻片的通流容量、电流冲击耐受和抗老化性能，能够满足±400kV直流输电系统对专用直流氧化锌电阻片的性能要求。根据以上方案，所述复合外套是以高温硅橡胶为主要原料利用模具整体注射成型。其中高温硅橡胶是经过针对高海拔地区具有的强紫外线辐照的特点而进行优化改进的，添加了具有吸收紫外线功能的纳米二氧化钛和具有辐射保护功能的二苯甲酮，大大提升了复合外套的耐紫外线老化性能；由于高海拔所具有的空气稀薄、空气电离能力增强的特点，这将导致复合外套的绝缘强度下降，为此对复合外套结构进行了全新的设计，由上至下采用“一大一小”的伞裙结构，能够满足±400kV直流输电系统对复合外套的性能要求。根据以上方案，所述外串联纯空气间隙由高压端电极和低压端电极构成，高压端电极和低压端电极采用“跑道”形式的环形电极，具有放电分散性小、防电晕效果显著的特性。根据以上方案，所述高压端电极通过导线联板固定在输电线路分裂导线上，低压端电极通过法兰盘固定在避雷器本体端部，高压端电极与低压端电极采用中轴线对齐的水平相对布置方式。本技术的有益效果是：本技术所述避雷器由四节避雷器本体单元和高压端电极、低压端电极组成，直流氧化锌电阻片受到纯空气串联间隙的隔离避免了其在直流场下的老化问题，避雷器复合外套为由能够经受高海拔环境考验、经过特殊配方和工艺改进的高温硅橡胶整体注射成型制造，极大地保证了避雷器动作保护的准确性，降低±400kV直流输电线路因雷击引起的停电事故，提高了直流输电线路运行的可靠性。附图说明图1为本技术避雷器的结构示意图；图2为本技术避雷器本体单元的结构示意图；图中：101、高压端电极；102、低压端电极；103、法兰盘；104、避雷器本体单元；105、避雷器本体单元；106、法兰盘；107、避雷器本体单元；108、避雷器本体单元；201、直流氧化锌电阻片；202、铝垫块；203、环氧管；204、复合外套。具体实施方式下面结合附图与实施例对本技术的技术方案进行说明。如图1所示，本技术所述一种高海拔±400kV直流输电线路保护用避雷器包括避雷器本体单元104、105、107、108，高压端电极101和低压端电极102。本技术所述避雷器本体由四节避雷器本体单元组成，每一节避雷器本体单元的上部和下部各有一个法兰盘106，每两节避雷器本体单元之间通过法兰盘106连接，低压端电极的下部有一个法兰盘103，最上端一节避雷器本体单元104和低压端电极之间通过法兰盘103连接，高压端电极101的上部通过导线联板安装在输电线路分裂导线上，最下端一节避雷器本体单元108通过法兰盘106安装在输电线路杆塔安装支架上。本技术所述高压端电极101和低压端电极102为“跑道”式环形电极，高压端电极106和低压端电极105之间为纯空气间隙，采用中轴线对齐的水平相对布置方式。如图2所示，本技术所述避雷器本体单元内部封装芯体和外部模压复合外套，内部封装芯体由环氧管203、铝垫块202和直流氧化锌电阻片201构成，外部模压复合外套204由高温硅橡胶整体注射成型制造。本技术所述环氧管203上开设有特殊的防爆结构，能够有效的控制避雷器本体在极端情况下的爆炸行为，防爆性能优良。本技术所述铝垫块202和直流氧化锌电阻片201各有多支串联安装在环氧管203内，起到调节氧化锌电阻片体系整体高度的作用。本技术所述直流氧化锌电阻片201通过在传统电阻片配方中添加改善电阻片烧结过程中致密化温区的三氧化二硼、改善电阻片微观结构和电位梯度的五氧化二钒和二氧化铈、改善电阻片耐老化性能的银玻璃粉，在制备工艺上采用分阶段多次烧结、覆盖铋氧化物和直流涂布与扩散工艺，从配方和工艺两个方面大幅度提升氧化锌电阻片的通流容量、电流冲击耐受和抗老化性能，能够满足±400kV直流输电系统对专用直流氧化锌电阻片的性能要求。本技术所述复合外套204是以高温硅橡胶为主要原料利用模具整体注射成型。其中高温硅橡胶是经过针对高海拔地区具有的强紫外线辐照的特点而进行优化改进的，添加了具有吸收紫外线功能的纳米二氧化钛和具有辐射保护功能的二苯甲酮，大大提升了复合外套的耐紫外线老化性能；由于高海拔所具有的空气稀薄、空气电离能力增强的特点，这将导致复合外套的绝缘强度下降，为此对复合外套结构进行了全新的设计，由上至下采用“一大一小”的伞裙结构，大伞裙和小伞裙间隔排列，能够满足±400kV直流输电系统对复合外套的性能要求。以上实施例仅用以说明而非限制本技术的技术方案，尽管上述实施例对本技术进行了详细说明，本领域的相关技术人员应当理解：可以对本技术进行修改或者同等替换，但不脱离本技术精神和范围的任何修改和局部替换均应涵盖在本技术的权利要求范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高海拔±400kV直流输电线路保护用避雷器，其特征在于，所述避雷器包括避雷器本体和外串联纯空气间隙，避雷器本体由四节避雷器本体单元组成，外串联纯空气间隙由高压端电极和低压端电极组成；每一节避雷器本体单元的上部和下部各有一个法兰盘，每两节避雷器本体单元之间通过法兰盘连接，低压端电极的下部有一个法兰盘，最上端一节避雷器本体单元和低压端电极之间通过法兰盘连接，高压端电极的上部通过导线联板安装在输电线路分裂导线上，最下端一节避雷器本体单元通过法兰盘安装在输电线路杆塔安装支架上。

【技术特征摘要】
1.一种高海拔±400kV直流输电线路保护用避雷器，其特征在于，所述避雷器包括避雷器本体和外串联纯空气间隙，避雷器本体由四节避雷器本体单元组成，外串联纯空气间隙由高压端电极和低压端电极组成；每一节避雷器本体单元的上部和下部各有一个法兰盘，每两节避雷器本体单元之间通过法兰盘连接，低压端电极的下部有一个法兰盘，最上端一节避雷器本体单元和低压端电极之间通过法兰盘连接，高压端电极的上部通过导线联板安装在输电线路分裂导线上，最下端一节避雷器本体单元通过法兰盘安装在输电线路杆塔安装支架上。2.根据权利要求1所述的高海拔±400kV直流输电线路保护用避雷器，其特征在于，所述避雷器本体单元内部封装芯体和外部模压复合外套。3.根据权利要求2所述的高海拔±400kV直...

【专利技术属性】
技术研发人员：万帅，陈家宏，谷山强，王剑，吕军，冯万兴，刘熙，曹伟，刘新，杜雪松，刘刚，王智凯，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司，国网山东省电力公司，
类型：新型
国别省市：北京;11