避雷器的设计方法技术

本发明专利技术提供了一种避雷器的设计方法，该方法包括：从连续生产的电阻片中抽取预设数量的电阻片；对抽取的每个电阻片均注入预设能量，破坏电阻片；根据各电阻片破坏前的能量和出现故障的概率允许值确定所有电阻片的额定能量；根据所有电阻片的额定能量确定避雷器中所需电阻片的数量；将确定数量后的各电阻片进行装配并进行隔弧处理以形成避雷器。本发明专利技术中，抽样步骤、破坏试验步骤、能量确定步骤和数量确定步骤确定电阻片的额定能量，使得缺陷的电阻片的数量大大降低，并控制在允许的范围内，进而大幅降低避雷器出现的故障率，装配步骤优化现有避雷器的结构设计，有效抑制电弧的发展，避免避雷器出现故障。避免避雷器出现故障。避免避雷器出现故障。

【技术实现步骤摘要】
避雷器的设计方法


[0001]本专利技术涉及电力设备
，具体而言，涉及一种避雷器的设计方法。

技术介绍

[0002]大容量多柱并联避雷器广泛应用于直流换流站、交流串联补偿装置等领域，主要作用是吸收系统冗余能量，限制过电压。
[0003]运行经验表明，大容量多柱并联避雷器由于并联柱数量多，所以故障率较高。研究表明，大容量多柱并联避雷器故障率高的主要原因是存在概率很低的“矮片”（即有缺陷电阻片），其吸收能量小于额定值。在额定能量下“矮片”出现故障时，“矮片”表面发生闪络，该闪络极易烧蚀相邻合格电阻片，使得合格的电阻片也发生闪络，进而发展为避雷器整柱闪络。

技术实现思路

[0004]鉴于此，本专利技术提出了一种避雷器的设计方法，旨在解决现有技术中有缺陷电阻片表面闪络易烧蚀相邻合格电阻片的问题。
[0005]本专利技术提出了一种避雷器的设计方法，该方法包括如下步骤：从连续生产的电阻片中抽取预设数量的电阻片；对抽取的每个电阻片均注入预设能量，破坏电阻片；根据各电阻片破坏前的能量和出现故障的概率允许值确定所有电阻片的额定能量；根据所有电阻片的额定能量确定避雷器中所需电阻片的数量；将确定数量后的各电阻片进行装配，并进行隔弧处理，以形成避雷器。
[0006]进一步地，上述避雷器的设计方法中，抽取预设数量的电阻片的步骤中，电阻片在一年内生产预设批次，每批次抽取的电阻片的数量大于等于30片，各批次抽取的电阻片的总数量大于等于300片。
[0007]进一步地，上述避雷器的设计方法中，对抽取的每个电阻片均注入预设能量的步骤中，预设能量为一次性注入，或者分两次或者分三次分别注入；注入预设能量时，对每个电阻片持续施加冲击电流。
[0008]进一步地，上述避雷器的设计方法中，冲击电流为方波或正弦半波的冲击电流。
[0009]进一步地，上述避雷器的设计方法中，根据各电阻片破坏前的能量和出现故障的概率允许值确定所有电阻片的额定能量的步骤进一步包括：统计所有电阻片破坏前吸收的能量值；根据各能量值确定电阻片的破坏概率分布；根据各能量值和破坏概率分布拟合出概率分布函数；根据避雷器中电阻片的数量、避雷器寿命期间能量注入次数和寿命期间避雷器出现故障的概率允许值计算电阻片破坏概率的允许最大值；根据计算出的电阻片破坏概率的允许最大值查询概率分布函数，将电阻片破坏概率的允许最大值所对应的能量值确定为所有电阻片的额定能量。
[0010]进一步地，上述避雷器的设计方法中，根据避雷器中电阻片的数量、避雷器寿命期间能量注入次数和寿命期间避雷器出现故障的概率允许值计算电阻片破坏概率的允许最
大值的步骤中，根据公式计算电阻片破坏概率的允许最大值Pr，式中：m为假设避雷器中电阻片的数量，n为避雷器寿命期间能量注入次数，
ŋ
为寿命期间避雷器出现故障的概率允许值。
[0011]进一步地，上述避雷器的设计方法中，将确定数量后的各电阻片进行装配，并进行隔弧处理的步骤中，将确定数量后的各电阻片依次并列层叠设置，任意相邻两个电阻片之间均夹设一个金属垫块，各电阻片与各金属垫块形成一个整体结构，在整体结构的外部浇筑具有预设厚度的绝缘材料。
[0012]进一步地，上述避雷器的设计方法中，将确定数量后的各电阻片进行装配，并进行隔弧处理的步骤中，将确定数量后的各电阻片依次并列层叠设置于绝缘筒内，每个电阻片的外周壁与绝缘筒的内壁之间均具有预设间隙，任意相邻两个电阻片之间均设置一个金属垫块，每个金属垫块的尺寸均大于各电阻片的尺寸，并且，每个金属垫块均向绝缘筒的内壁处延伸，阻隔电弧。
[0013]进一步地，上述避雷器的设计方法中，绝缘筒沿高度方向开设有至少一个压力释放孔。
[0014]进一步地，上述避雷器的设计方法中，将确定数量后的各电阻片进行装配，并进行隔弧处理的步骤中，将确定数量后的各电阻片依次并列层叠设置，任意相邻两个电阻片之间均夹设一个金属垫块，每个金属垫块的厚度均大于等于60mm。
[0015]进一步地，上述避雷器的设计方法中，将确定数量后的各电阻片进行装配，并进行隔弧处理的步骤中，将确定数量后的各电阻片依次并列层叠设置，任意相邻两个电阻片之间均夹设一个金属垫块，每个金属垫块处均设置一个绝缘隔离伞。
[0016]本专利技术中，抽样步骤、破坏试验步骤、能量确定步骤和数量确定步骤用于确定电阻片的额定能量，使得避雷器中有缺陷的电阻片的数量大大降低，并控制在允许的范围内，进而大幅降低避雷器出现的故障率，装配步骤优化现有避雷器的结构设计，对确定数量后的各电阻片进行装配并隔弧处理，则即使有缺陷的电阻片出现故障，有缺陷的电阻片表面产生的电弧也不会烧蚀相邻合格的电阻片，即有效地抑制了电弧的发展，进而避免避雷器出现故障，解决了现有技术中有缺陷电阻片表面闪络易烧蚀相邻合格电阻片的问题。
附图说明
[0017]通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1为本专利技术实施例提供的避雷器的设计方法的流程图；图2为本专利技术实施例提供的避雷器的设计方法中，能量确定步骤的流程图；图3为本专利技术实施例提供的避雷器的设计方法中，第一种优选方案的结构示意图；图4为本专利技术实施例提供的避雷器的设计方法中，第二种优选方案的结构示意图；图5为本专利技术实施例提供的避雷器的设计方法中，第四种优选方案的结构示意图；图6为本专利技术实施例提供的避雷器的设计方法中，第五种优选方案的结构示意图。
具体实施方式
[0018]下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。
[0019]参见图1，图1为本专利技术实施例提供的避雷器的设计方法的流程图。如图所示，避雷器的设计方法包括如下步骤：抽样步骤S1，从连续生产的电阻片中抽取预设数量的电阻片。
[0020]具体地，电阻片为连续生产，电阻片在一年内生产预设批次，该预设批次可以根据实际情况来确定，本实施例对此不做任何限制。每批次抽取的电阻片的数量大于等于30片，各批次抽取的电阻片的总数量大于等于300片。具体地，每一个批次中从连续生产的电阻片中抽取的电阻片的数量大于等于30片，同时，所有批次抽取的电阻片的总数量大于等于300片。
[0021]例如：电阻片一年内生产10批次，则每批次抽取30片，则10批次共抽取300片，则满足上述抽取要求。
[0022]破坏试验步骤S2，对抽取的每个电阻片均注入预设能量，破坏电阻片。
[0023]具体地，对每个电阻片注入足以使本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种避雷器的设计方法，其特征在于，包括如下步骤：从连续生产的电阻片中抽取预设数量的电阻片；对抽取的每个所述电阻片均注入预设能量，破坏所述电阻片；根据各所述电阻片破坏前的能量和出现故障的概率允许值确定所有所述电阻片的额定能量；根据所有所述电阻片的额定能量确定避雷器中所需电阻片的数量；将确定数量后的各所述电阻片进行装配，并进行隔弧处理，形成避雷器。2.根据权利要求1所述的避雷器的设计方法，其特征在于，所述抽取预设数量的电阻片的步骤中，所述电阻片在一年内生产预设批次，每批次抽取的电阻片的数量大于等于30片，各批次抽取的电阻片的总数量大于等于300片。3.根据权利要求1所述的避雷器的设计方法，其特征在于，所述对抽取的每个所述电阻片均注入预设能量的步骤中，所述预设能量为一次性注入，或者分两次或者分三次分别注入；注入预设能量时，对每个所述电阻片持续施加冲击电流。4.根据权利要求3所述的避雷器的设计方法，其特征在于，所述冲击电流为方波或正弦半波的冲击电流。5.根据权利要求1所述的避雷器的设计方法，其特征在于，所述根据各所述电阻片破坏前的能量和出现故障的概率允许值确定所有所述电阻片的额定能量的步骤进一步包括：统计所有电阻片破坏前吸收的能量值；根据各所述能量值确定所述电阻片的破坏概率分布；根据各所述能量值和所述破坏概率分布拟合出概率分布函数；根据避雷器中电阻片的数量、避雷器寿命期间能量注入次数和寿命期间避雷器出现故障的概率允许值计算所述电阻片破坏概率的允许最大值；根据计算出的所述电阻片破坏概率的允许最大值查询所述概率分布函数，将所述电阻片破坏概率的允许最大值所对应的能量值确定为所有所述电阻片的额定能量。6.根据权利要求5所述的避雷器的设计方法，其特征在于，所述根据避雷器中电阻片的数量、避雷器寿命期间能量注入次数和寿命期间避雷器出现故障...

【专利技术属性】
技术研发人员：张搏宇，殷禹，时卫东，赵霞，吕雪斌，贺子鸣，雷挺，张兆华，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：