安装在绝缘架空导线绝缘子负荷侧的防弧金具制造技术

一种安装在绝缘架空导线绝缘子负荷侧的防弧金具，它由上下对称的两个本体（２）组成，其特征在于：本体（２）是一个半圆柱体，在本体（２）半圆柱体的平面中部开有细槽（５），细槽（５）的两端是粗槽（１），本体（２）半圆柱体的弧面上开有凹槽（３），凹槽（３）上开有安装孔（４）。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术公开了一种安装在绝缘架空导线绝缘子负荷侧的防弧金具，用于电力系统配电线路领域，特别适合在10kV架空绝缘导线上使用。为了减少树木、鸟类、积雪等外部原因引起的架空配电线路故障，提高供电可靠性，国际上发达国家从六十年代后期逐渐采用架空绝缘导线。我国从八十年代开始对城市架空配电网实施绝缘化改造试点。九十年代，以北京为例，绝缘化率已过70.4％。绝缘导线确实解决了裸导线所解决不了的走廊和安全问题，与电缆相比，投资省、建设快，优点十分明显。但是，雷击断线问题却十分突出。日本在七十年代初的研究得出结论绝缘导线雷击必断。1998年，雷电活动强烈，北京供电局管辖的10kV架空绝缘线路发生雷击断线14次。因此，必须妥善解决雷击断线问题，才能保证架空绝缘配电网的安全运行。绝缘导线的雷击耐受特性与裸导线相比有明显不同。当直击雷或感应雷过电压作用于裸导线引起绝缘子闪络时，持续的工频短路电流电弧在电动力的作用下沿着导线向背离电源方向移动，不会严重烧伤导线。而绝缘导线则不同，雷电过电压首先击穿导线绝缘层进而引起绝缘子闪络，被击穿的绝缘层呈一针孔状，持续的工频短路电流电弧受周围绝缘的阻凝，弧根只能在针孔处燃烧，在极短的时间内导线就会被整齐地烧断。根据上述绝缘导线雷击断线的机理，目前，相应的防范措施有“疏导和堵塞”两种方式。基于这两种方式有两类产品，分别是防弧金具类产品和避雷器类产品。“疏导”就是将绝缘子附近的绝缘导线局部裸线化，使工频电弧弧根转移或固定在特制金具上燃烧，从而保护导线免于烧伤。例如，芬兰在绝缘子与导线联结处剥离绝缘层采用闪络保护型线夹；瑞典和美国将绝缘子两侧的绝缘导线剥离一段绝缘层并加装防弧线夹；日本将绝缘子处的导线绝缘层剥离，采用放电箝位绝缘子。“堵塞”就是雷击闪络后阻止工频续流起弧。例如，日本大量采用限流消弧角，即带串联环型外间隙金属氧化物避雷器。并正在研究绝缘子两侧局部加强导线绝缘，延长雷击闪络路径，降低工频电弧建弧率的方法。上述两类产品虽然能够有效地防止雷击断线，但是存在以下的不足1.目前已有的防弧金具，在使用时，绝缘导线需剥离较长的长度，裸露部分较大，这会对导线的密封和绝缘有一定的影响。2.使用避雷器，虽然防护效果好，但施工安装复杂、投资大。本技术的目的是提供一种新型结构的安装在绝缘架空导线绝缘子负荷侧的防弧金具，其具有能使绝缘导线剥离短、裸露小、施工简单、投资少、填补国内技术空白点的特点。本技术的目的是这样实现的一种安装在绝缘架空导线绝缘子负荷侧的防弧金具，它由上下对称的两个本体组成，本体是一个半圆柱体，在本体半圆柱体的平面中部开有细槽，细槽的两端是粗槽，本体半圆柱体的弧面上开有凹槽，凹槽上开有安装孔。其中，本体半圆柱体的高度H1为80∽120毫米，粗槽的长度D2为10∽20毫米，本体半圆柱体的半径R为35∽40毫米。具体可以是本体半圆柱体的高度H1为80毫米，粗槽的长度D2为10毫米，本体半圆柱体的半径R为35毫米；或是本体半圆柱体的高度H1为90毫米，粗槽的长度D2为13毫米，本体半圆柱体的半径R为37毫米；或是本体半圆柱体的高度H1为100毫米，粗槽的长度D2为15毫米，本体半圆柱体的半径R为38毫米；或是本体半圆柱体的高度H1为110毫米，粗槽的长度D2为18毫米，本体半圆柱体的半径R为39毫米；或是本体半圆柱体的高度H1为120毫米，粗槽的长度D2为20毫米，本体半圆柱体的半径R为40毫米。细槽的深度半径R2与裸导线的半径相匹配，粗槽的深度半径R1与绝缘导线的半径相匹配。细槽的深度半径R2为5∽10毫米，粗槽的深度半径R1为10∽16毫米。具体可以是细槽的深度半径R2为5毫米，粗槽的深度半径R1为10毫米；或是细槽的深度半径R2为6毫米，粗槽的深度半径R1为12毫米；或是细槽的深度半径R2为8毫米，粗槽的深度半径R1为14毫米；或是细槽的深度半径R2为9毫米，粗槽的深度半径R1为15毫米；或是细槽的深度半径R2为10毫米，粗槽的深度半径R1为16毫米。凹槽的深度D1高于安装孔上的螺帽高度。凹槽的深度D1为15∽20毫米，凹槽的长度H2为32∽48毫米。具体可以是凹槽的深度D1为15毫米，凹槽的长度H2为32毫米；或是凹槽的深度D1为16毫米，凹槽的长度H2为36毫米；或是凹槽的深度D1为18毫米，凹槽的长度H2为40毫米；或是凹槽的深度D1为19毫米，凹槽的长度H2为44毫米；或是凹槽的深度D1为20毫米，凹槽的长度H2为48毫米。本技术的优点是1、由于防弧金具安装在绝缘子的负荷侧(对于环网线路，在电源侧和负荷侧均需要安装)，在距离绝缘子中心100～150mm位置上剥离一小段绝缘导线的绝缘层，安装上本技术所述的防弧金具，雷电放电后，接续的工频短路电流电弧的弧根均转移并固定防弧金具的负荷侧燃烧，从而保护导线免于烧伤；2、国外的防弧金具结构需要剥离长段绝缘导线，而本技术所述防弧金具结构，仅需剥离一小段的绝缘层，将雷电闪络和工频电弧的弧根均固定在防弧金具上，裸露部分大大减少，3、由于防弧金具选用了优化设计的厚度，体积相对导线较大，经得起工频电弧的烧灼；4、由于防弧金具中部的细槽能与裸导线紧密接触，防弧金具的两端粗槽能与绝缘导线紧密接触，发生雷击时，能够有效地保护导线不被击断；5、防弧金具的安装方便快捷，满足施工现场的操作需要，且在金具的设计上，充分考虑了金具的耐电弧性能，通过试验，优化设计出了本技术所述的金具外形结构；6、本防弧金具的制造成本低，防弧效果好，为目前10kV绝缘导线的防雷击断线提供了高性价比的解决方案。下面通过试验数据，进一步说明本技术的实施效果和优点1雷电冲击放电试验该试验是为了检验在雷电冲击作用下，闪络是否都在防弧金具2上，能否有效地定位工频电弧路径。试验接线如图6所示，图中各部件分别是冲击电压发生器G、示波器S、电阻分压器D、绝缘导线7、绝缘子6、防弧金具2。防弧金具2安装在距离绝缘子6中心线100mm和150mm两种情况下，试验结果见表1和表2，每次放电均发生在防弧金具2上。但是闪络路径却有两条一是绝大部分(参见图5)沿防弧金具2-金属绑线10-绝缘子钢脚11，以下简称直角线闪络；二是少部分沿防弧金具2--绝缘子钢脚11，以下简称斜线闪络。表1防弧金具端部距绝缘子中心100mm情况下试验结果 表2防弧金具端部距绝缘子中心150mm情况下试验结果 试验结果表明，在分别距离绝缘子中心100至150mm位置上剥离一小段绝缘导线的绝缘层，安装上本技术所述的防弧金具2，在雷击过电压作用下闪络均发生在防弧金具2上，能有效地定位工频电弧路径。2工频电弧试验该试验是为了检验雷击闪络后的工频续流电弧弧根能否固定在防弧金具2上燃烧、防弧金具2烧灼的程度和保护导线免于烧伤的效果。试验接线如图7所示，图中各部件分别是电源P、开关刀闸K、变压器T、隔离开关K1、K2、电抗器L1、电流互感器CT、绝缘子6、防弧金具2，按照前述方法进行安装。针对两种不同的雷电闪络路径，将引弧丝连接在防弧金具2-金属绑线10-绝缘子钢脚11(直角形)之间，或是防弧金具2--绝缘子钢脚11(直线形)之间。短路电流幅值约12.5kA，持续时间0.23s，两种方式各本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1一种安装在绝缘架空导线绝缘子负荷侧的防弧金具，它由上下对称的两个本体(2)组成，其特征在于本体(2)是一个半圆柱体，在本体(2)半圆柱体的平面中部开有细槽(5)，细槽(5)的两端是粗槽(1)，本体(2)半圆柱体的弧面上开有凹槽(3)，凹槽(3)上开有安装孔(4)。2如权利要求1所述的一种安装在绝缘架空导线绝缘子负荷侧的防弧金具，其特征在于本体(2)半圆柱体的高度H1为80∽120毫米，粗槽(1)的长度D2为10∽20毫米，本体(2)半圆柱体的半径R为35∽40毫米。3如权利要求2所述的一种安装在绝缘架空导线绝缘子负荷侧的防弧金具，其特征在于本体(2)半圆柱体的高度H1为80毫米，粗槽(1)的长度D2为10毫米，本体(2)半圆柱体的半径R为35毫米；或是本体(2)半圆柱体的高度H1为90毫米，粗槽(1)的长度D2为13毫米，本体(2)半圆柱体的半径R为37毫米；或是本体(2)半圆柱体的高度H1为100毫米，粗槽(1)的长度D2为15毫米，本体(2)半圆柱体的半径R为38毫米；或是本体(2)半圆柱体的高度H1为110毫米，粗槽(1)的长度D2为18毫米，本体(2)半圆柱体的半径R为39毫米；或是本体(2)半圆柱体的高度H1为120毫米，粗槽(1)的长度D2为20毫米，本体(2)半圆柱体的半径R为40毫米。4如权利要求1或2或3所述的一种安装在绝缘架空导线绝缘子负荷侧的防弧金具，其特征在于细槽(5)的深度半径R2与裸导线的半径相匹配，粗槽(1)的深度半径R1与绝缘导线的半径相匹配。5如权利要求4所述的一种安装在绝缘架空导线绝缘子负荷侧的防弧金具...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈维江，王颂虞，李庆峰，关诚，来小康，董凤宇，杨力，王以京，李国富，陈光华，刘有为，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院，北京供电局，
类型：实用新型
国别省市：