一种电气化铁道用智能型金属氧化物避雷器及制备方法技术

本发明专利技术公开了一种电气化铁道用智能型金属氧化物避雷器，包括置于避雷器外套内部顶端的高压连接电极，高压连接电极下面依次设置有电阻片柱、中间电极、电流传感器和中间电极，位于最下面的中间电极连接有安装法兰，位于电流传感器上面和下面的中间电极与电流传感器之间均设置有绝缘垫，中间电极和电流传感器从上至下还纵向贯穿设置有导电芯子，避雷器外套或安装法兰上设置有测量端子，本发明专利技术还公开了电气化铁道用智能型金属氧化物避雷器的制备方法，本发明专利技术解决了现有避雷器无法有效区分内外部电流泄漏且常导致测试结果误差较大的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种电气化铁道用智能型金属氧化物避雷器及制备方法
本专利技术属于铁道用金属氧化物避雷器
，具体涉及一种电气化铁道用智能型金属氧化物避雷器，本专利技术还涉及一种电气化铁道用智能型金属氧化物避雷器的制备方法。
技术介绍
避雷器作为一种保护电器，主要是保护电器设备免遭雷电过电压和操作过电压的危害。当过电压超过避雷器保护水平时，避雷器首先放电，并将雷电流引入大地，利用接地装置将雷电压幅值限制在被保护设备雷电冲击水平以下，使电气设备受到保护。避雷器在运行过程中由于经常承受冲击电压作用，内部电阻片会逐渐劣化或因密封结构不良使电阻片受潮，严重时将导致避雷器损坏或爆炸，影响系统安全运行。所以采取一些实时监测手段来及时掌握金属氧化物电阻片的实际运行状况具有非常重要的意义。目前用于电气化铁道避雷器的监测主要是在避雷器元件外部串接监测装置来进行避雷器运行状况的监测。这种监测方式中避雷器元件和监测装置在结构和功能上为独立的两部分，监测装置所监测的泄漏电流为避雷器表面泄漏电流和内部泄漏电流，它不能有效反映避雷器内部绝缘的真实情况，无法有效区分避雷器表面泄漏电流和内部泄漏电流。由于避雷器本体的阻性电流较小，即使较小的外表面泄漏电流也会给测试结果带来偏差。为了消除避雷器表面泄漏电流，测试前需停电人工擦拭避雷器表面，使表面污秽得到处理，带电后再进行带电测试。或在避雷器最下端伞套处加装屏蔽环，保证屏蔽环紧密接触外套表面并可靠接地，让表面泄漏电流通过屏蔽环旁路流入地，进行分离。为了使避雷器元件外部串接监测器，在结构上需设置与地绝缘的绝缘体如绝缘底座或绝缘支柱等。安装时需将绝缘底座先固定在安装支架上，再将避雷器元件固定在绝缘底座上。这种结构的避雷器在生产、安装时都很麻烦，若底座绝缘或绝缘支柱失效，则监测装置不能动作，无法记录放电次数及监测泄漏电流。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种电气化铁道用智能型金属氧化物避雷器，解决了现有避雷器无法有效区分内外部电流泄漏且常导致测试结果误差较大的问题。本专利技术的另一目的是提供一种电气化铁道用智能型金属氧化物避雷器的制备方法。本专利技术所采用的第一技术方案是，一种电气化铁道用智能型金属氧化物避雷器，包括置于避雷器外套内部顶端的高压连接电极，高压连接电极下面依次设置有电阻片柱、中间电极、电流传感器和中间电极，位于最下面的中间电极连接有安装法兰，位于电流传感器上面和下面的中间电极与电流传感器之间均设置有绝缘垫，中间电极和电流传感器从上至下还纵向贯穿设置有导电芯子，避雷器外套或安装法兰上设置有测量端子。本专利技术第一技术方案的特点还在于，电阻片柱由若干从上至下依次紧密排列的电阻片构成。高压连接电极、电阻片柱、中间电极、电流传感器、绝缘垫与避雷器外套内壁之间整体设置有绝缘筒。绝缘筒为紧贴避雷器外套内壁的绝缘筒。绝缘筒为缠绕在所述高压连接电极、电阻片柱、中间电极、电流传感器、绝缘垫外围的绝缘材料。避雷器外套外部设置有多个伞状凸起，伞状凸起与避雷器外套外表面垂直设置，且伞状凸起的长度为30mm～80mm。避雷器外套为有机复合材料、陶瓷制成。电流传感器为内置穿芯式电流传感器，与电阻片柱为非电气连接，消除了地电位升高对测量装置的影响。本专利技术所采用的第二技术方案是，一种电气化铁道用智能型金属氧化物避雷器的制备方法，具体按照以下步骤实施：步骤1、将绝缘垫、电流传感器、导电芯子、中间电极外表面用纯度为99.5％的无水乙醇进行清洗，去除其表面污渍和灰尘；步骤2、将绝缘垫通过绝缘螺钉固定在电流传感器外壳上下两端，然后将导电芯子从内孔穿过，并通过导电芯子两端M10螺纹将中间电极固定组装成一体构成测量元件；步骤3、将电阻片进行干燥处理，控制温度为100～120℃，干燥时间为8小时～12小时；步骤4、将干燥处理后的电阻片从下到上依次摆放形成电阻片柱，并用铝垫调节电阻片柱整体高度，铝垫厚度为5～20mm；步骤5、将玻璃纤维和环氧树脂通过缠绕工艺成型制成绝缘筒，将绝缘筒进行干燥处理，干燥温度控制为60～80℃，干燥时间为4小时～6小时；步骤6、用有机复合材料或陶瓷制成避雷器外套，将绝缘筒和避雷器外套粘接成一体或将绝缘筒放置在避雷器外套内；步骤7、将电阻片柱放置在测量元件上部后，将干燥处理后的绝缘筒及避雷器外套套在电阻片柱以及测量元件外部；步骤8、通过绝缘筒或避雷器外套上的螺纹将高压连接电极和下端的安装法兰分别紧固，同时在两者接触面处放置密封圈或涂抹室温密封胶进行密封处理；步骤9、将测量端子通过螺纹连接或胶装方式固定在避雷器外套侧面或安装法兰上。本专利技术第二技术方案的特点还在于，步骤5中玻璃纤维材料为无碱玻璃纤维纱，重量百分比为绝缘筒总重量的65～80％，环氧树脂为耐高温环氧树脂，耐受温度为200℃～220℃。本专利技术的有益效果是，一种电气化铁道用智能型金属氧化物避雷器，电流传感器置于电阻片柱下端，其上下分别安装有中间电极和绝缘垫，内部贯穿通过导电芯子，从而与电阻片形成非电气连接方式，测量端子通过螺纹连接或胶装方式固定在避雷器外套侧面或安装法兰上，将内部信号进行远距离传输从而实现对避雷器的测量、监测功能。附图说明图1是本专利技术一种电气化铁道用智能型金属氧化物避雷器结构示意图。图中，1.高压连接电极，2.避雷器外套，3.电阻片柱，4.绝缘筒，5.中间电极，6.电流传感器，7.安装法兰，8.绝缘垫，9.测量端子，10.导电芯子，11.电阻片，12.伞状凸起。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术进行详细说明。本专利技术一种电气化铁道用智能型金属氧化物避雷器，结构如图1所示，包括置于避雷器外套2内部顶端的高压连接电极1，高压连接电极1下面依次设置有电阻片柱3、中间电极5、电流传感器6和中间电极5，位于最下面的中间电极5连接有安装法兰7，位于电流传感器6上面和下面的中间电极5与电流传感器6之间均设置有绝缘垫8，中间电极5和电流传感器6从上至下还纵向贯穿设置有导电芯子10，避雷器外套2或安装法兰7上设置有测量端子9，测量端子9可通过螺纹连接或胶装方式固定在避雷器外套2侧面或安装法兰7上。电阻片柱3由若干从上至下依次紧密排列的电阻片11构成。高压连接电极1、电阻片柱3、中间电极5、电流传感器6、绝缘垫8与避雷器外套2内壁之间整体设置有绝缘筒4。绝缘筒4为紧贴避雷器外套2内壁的绝缘筒。绝缘筒4为缠绕在所述高压连接电极1、电阻片柱3、中间电极5、电流传感器6、绝缘垫8外围的绝缘材料。避雷器外套2外部设置有多个伞状凸起12。避雷器外套2外部的伞状凸起12与避雷器外套2外表面垂直设置，且伞状凸起12的长度为30mm～80mm。避雷器外套2为有机复合材料、陶瓷制成。电流传感器6为内置穿芯式电流传感器，与电阻片柱3为非电气连接，消除了地电位升高对测量装置的影响，电流传感器6可以设置有多个。电气化铁道用智能型金属氧化物避雷器的制备方法，具体按照以下步骤实施：步骤1、将绝缘垫8、电流传感器6、导电芯子10、中间电极5外表面用纯度为99.5％的无水乙醇进行清洗，去除其表面污渍和灰尘；步骤2、将绝缘垫8通过绝缘螺钉固定在电流传感器6外壳上下两端，然后将导电芯子10从内孔穿过，并通过导电芯子10两端M10螺纹将中间电极5固定组装成一体构成测量元件；步骤3、将电阻片11进行干本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电气化铁道用智能型金属氧化物避雷器，其特征在于，包括置于避雷器外套(2)内部顶端的高压连接电极(1)，高压连接电极(1)下面依次设置有电阻片柱(3)、中间电极(5)、电流传感器(6)和中间电极(5)，位于最下面的中间电极(5)连接有安装法兰(7)，位于电流传感器(6)上面和下面的中间电极(5)与电流传感器(6)之间均设置有绝缘垫(8)，所述中间电极(5)和电流传感器(6)从上至下还纵向贯穿设置有导电芯子(10)，所述避雷器外套(2)或安装法兰(7)上设置有测量端子(9)。

【技术特征摘要】
1.一种电气化铁道用智能型金属氧化物避雷器，其特征在于，包括置于避雷器外套(2)内部顶端的高压连接电极(1)，高压连接电极(1)下面依次设置有电阻片柱(3)、中间电极(5)、电流传感器(6)和中间电极(5)，位于最下面的中间电极(5)连接有安装法兰(7)，位于电流传感器(6)上面和下面的中间电极(5)与电流传感器(6)之间均设置有绝缘垫(8)，所述中间电极(5)和电流传感器(6)从上至下还纵向贯穿设置有导电芯子(10)，所述避雷器外套(2)或安装法兰(7)上设置有测量端子(9)。2.根据权利要求1所述的一种电气化铁道用智能型金属氧化物避雷器，其特征在于，所述电阻片柱(3)由若干从上至下依次紧密排列的电阻片(11)构成。3.根据权利要求1所述的一种电气化铁道用智能型金属氧化物避雷器，其特征在于，所述高压连接电极(1)、电阻片柱(3)、中间电极(5)、电流传感器(6)、绝缘垫(8)与避雷器外套(2)内壁之间整体设置有绝缘筒(4)。4.根据权利要求3所述的一种电气化铁道用智能型金属氧化物避雷器，其特征在于，所述绝缘筒(4)为紧贴避雷器外套(2)内壁的绝缘筒。5.根据权利要求3所述的一种电气化铁道用智能型金属氧化物避雷器，其特征在于，所述绝缘筒(4)为缠绕在所述高压连接电极(1)、电阻片柱(3)、中间电极(5)、电流传感器(6)、绝缘垫(8)外围的绝缘材料。6.根据权利要求1所述的一种电气化铁道用智能型金属氧化物避雷器，其特征在于，所述避雷器外套(2)外部设置有多个伞状凸起(12)，伞状凸起(12)与避雷器外套(2)外表面垂直设置，且伞状凸起(12)的长度为30mm～80mm。7.根据权利要求1～6任一项所述的一种电气化铁道用智能型金属氧化物避雷器，其特征在于，所述避雷器外套(2)为有机复合材料、陶瓷制成。8.根据权利要求1～6任一项所述的一种电气化铁道用智能型金属氧化物避雷器，其特征在于，所述电流...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴亚民，张一鸣，袁奔，
申请(专利权)人：西安唯实输配电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61