一种拆换式带外串联间隙避雷器及方法技术

本发明专利技术属于避雷器领域，具体涉及一种拆换式带外串联间隙避雷器及方法。解决了现有技术中装置结构过于复杂、避雷器放电动作电压长期不稳定等一系列问题。本发明专利技术提供的拆换式带外串联间隙避雷器包括安装支架、带外串联间隙避雷器本体、连接线、磁吸插头、线夹，带外串联间隙避雷器本体设置在安装支架上，连接线将避雷器本体与磁吸插头端子相连，磁吸插头与线夹插合连接。本发明专利技术还提供一种安装方法，利用线路绝缘子地脚安装螺杆实现装置主体的安装固定，不需要改变线路塔头已有配置。本发明专利技术以简单结构实现带电拆装、成本低适合规模化应用；提供的安装方法，对于新建线路和已运行线路均具有友好的适用性。友好的适用性。友好的适用性。

【技术实现步骤摘要】
一种拆换式带外串联间隙避雷器及方法


[0001]本专利技术属于属于避雷器领域，具体涉及一种拆换式带外串联间隙避雷器及方法。

技术介绍

[0002]10kV架空线路绝缘配置水平低，雷电直接击中线路导线、架空地线(若有)形成的直击雷过电压，或者雷电击在架空线路附近大地上耦合出的雷电感应过电压，均会造成导线对地闪络，引发单相对地短路故障甚至相间短路故障。对于10kV架空绝缘线路，雷击闪络引发工频续流电弧稳定建弧后，工频续流电弧弧根因为受到导线绝缘层的阻碍，无法移动，只能固定在导线上雷击放电点位置燃烧，在变电站保护跳闸之前几乎百分之百会造成导线烧蚀断线。目前我国10kV架空线路运营里程已超过500万公里，结合运行统计数据保守测算，每年发生雷击闪络故障超过45万起，停电事故超过4万次，雷电灾害是影响配电网供电质量和巨大经济损失的主要原因。
[0003]10kV架空线路用主流防雷保护措施包括金属氧化物避雷器、绝缘横担、架空地线、耦合地线、放电钳位绝缘子、防弧金具等，目前公认的综合效果最佳的措施是金属氧化物避雷器。金属氧化物避雷器在结构型式上分为无间隙金属氧化物避雷器和带串联间隙金属氧化物避雷器两种。与无间隙金属氧化物避雷器相比，带串联间隙金属氧化物避雷器因为有空气间隙隔离，避雷器本体承担的系统运行电压很低，电阻片基本不存在长期荷电老化问题，可以免维护，即使运行中避雷器本体故障损坏，因有串联间隙隔离，也可降低线路对地短路故障发生概率，因此带串联间隙金属氧化物避雷器更适合架空线路采用。外串联间隙相比内串联间隙，具有更简单的物理结构、有肉眼可见的断开点，在配电网实际应用中，绝大部分为带外串联间隙金属氧化物避雷器。
[0004]通用结构型式的带外串联间隙金属氧化物避雷器安装到线路上后，即与杆塔塔头形成“死连接”，在运维环节缺点很明显：若运行中的避雷器本体因为产品生产质量缺陷、遭受近区高幅值雷击、外力破坏等原因发生故障，故障避雷器本体无法带电拆卸下来，自然也无法更换新产品带电装回去，对于影响供电的需要立刻停电抢修，这扩大了故障范围，增加了检修环节的经济损失，降低了供电可靠性指标，对于不影响供电的可以等到检修停电窗口期时再更换，但是在此之前，线路绝缘子和绝缘导线没有了雷电防护装置保护，处于“裸奔”状态，风险隐患高；另外，对运行中的避雷器抽样检测是判断产品运行性状的一种最直接且最经济的手段，但是限于通用结构避雷器无法带电拆卸取样，对于绝大部分挂网避雷器缺失过程监测，至损坏前都处于“失控”状态。
[0005]目前，为解决上述问题而出现的可带电拆、换的带外串联间隙金属氧化物避雷器装置，如专利CN202111327355.8，自身设置了一个带特制高压端金具的绝缘支柱，使用时替换已有线路绝缘子，CN202011631968.6增加了一个与避雷器本体并联的绝缘支柱和特制的连接金具，使用时不需要替换线路绝缘子，CN202111064101.1仿照跌落式熔断器结构设计避雷器，通过拉合开关方式实现避雷器本体的断电，也需要增加一个与避雷器本体并联的绝缘支柱和特制的连接金具，可以不替换线路绝缘子使用。这些装置虽然可以实现带电拆、
换的目的，但是相比现在通用型式避雷器，结构过于复杂，有的还需要改变线路绝缘子配置。结构复杂意味着现场安装不便、制造成本高，现有通用结构型式的避雷器，以标称放电电流为5kA的为例，选择质量有保障的大厂的产品市场价格通常在100元～200元之间，增设部件后，避雷器成本明显增高，甚至出现增设部件价格高出避雷器本体价格的“本末倒置”现象。考虑实际运行环境和线路结构差异，线路绝缘子的设置多样化，以单一绝缘支柱替换不同型线路绝缘子方式适用范围受限。基于我国配电网的运营规模，这些装置局部“点”应用尚可，大规模“面”应用很难被运行单位接受。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供一种拆换式带外串联间隙避雷器，以解决现有技术中带电安装、拆卸避雷器本体的装置结构过于复杂的问题。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]本专利技术提供一种拆换式带外串联间隙避雷器，其特征在于，包括安装支架、带外串联间隙避雷器本体、连接线、磁吸插头和线夹；
[0009]所述安装支架包括固定安装孔、避雷器安装孔和开口槽，所述固定安装孔设置在安装支架的第一端，所述避雷器安装孔与开口槽设置在安装支架的第二端，避雷器安装孔与开口槽相连通；
[0010]所述带外串联间隙避雷器本体的第二端设有一个凸起结构，凸起结构轴心位置设置一个朝外的不穿透的第二螺孔，所述第二螺孔与安装螺杆相连接，所述避雷器安装孔与凸起结构形状相匹配，用于沉入凸起结构，所述安装螺杆与开口槽形状相匹配，安装螺杆设有螺母用于安装后固定凸起结构；
[0011]所述连接线两端分别紧固连接带外串联间隙避雷器本体的第一端与磁吸插头的第二端；
[0012]所述磁吸插头第一端内嵌第二永磁体，所述线夹第二端设有一个柱孔，柱孔内底面嵌有第一永磁体，其中第一永磁体与第二永磁体极性相反，磁吸插头的第一端与线夹的第二端插合连接。
[0013]还设有连接装置用于安装要求保护的拆换式带外串联间隙避雷器，所述连接装置包括架空线路相导线、杆塔横担、杆塔立担和线路绝缘子；
[0014]所述线路绝缘子设有地脚螺杆，地脚螺杆与固定安装孔形状相匹配，所述地脚螺杆用于将安装支架安装在杆塔横担或杆塔立担上部。
[0015]所述带外串联间隙避雷器本体包括电阻片单元、高压端法兰、中压端法兰、低压端法兰、上放电电极、下放电电极、绝缘芯棒和绝缘外套；
[0016]所述电阻片单元由多个电阻片叠装形成；
[0017]所述电阻片单元两端分别连接中压端法兰的第二端和低压端法兰的第一端，所述中压端法兰的第一端和高压端法兰的第二端分别连接绝缘芯棒两端，所述由高压端法兰、绝缘芯棒、中压端法兰、电阻片单元、低压端法兰形成的整体，外表面被绝缘外套包覆；
[0018]所述上放电电极以螺钉紧固连接在高压端法兰和绝缘外套外围，所述下放电电极以螺钉紧固连接在中压端法兰和绝缘外套外围；
[0019]所述第一螺孔设置于带外串联间隙避雷器本体的高压端法兰轴心位置，第一螺孔
与连接线的第一端紧固连接并被绝缘外套包覆封固；
[0020]所述凸起结构设置于带外串联间隙避雷器本体的低压端法兰上，凸起结构轴心位置上设置第二螺孔，所述第二螺孔连接安装螺杆。
[0021]所述磁吸插头，包括主体、第二永磁体和第一绝缘层；主体为柱状结构，外侧壁中下部设置凹陷段；主体第二端与连接线紧固连接，并与连接线根部段一起被第一绝缘层包覆。
[0022]所述线夹，包括上抱箍、下抱箍、合页轴、线夹螺栓、第一永磁体和第二绝缘层；
[0023]所述上抱箍和下抱箍的第一端经合页轴相连接，所述下抱箍的第二端设置突出结构，所述柱孔设置在突出结构上，所述柱孔与磁吸插头第一端的主体形状相匹配；
[0024]所述线夹外露部分包覆第二绝缘层。
[0025]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种拆换式带外串联间隙避雷器，其特征在于，包括安装支架(1)、带外串联间隙避雷器本体(2)、连接线(3)、磁吸插头(4)和线夹(5)；所述安装支架(1)包括固定安装孔(11)、避雷器安装孔(12)和开口槽(13)，所述固定安装孔(11)设置在安装支架(1)的第一端，所述避雷器安装孔(12)与开口槽(13)设置在安装支架(1)的第二端，避雷器安装孔(12)与开口槽(13)相连通；所述带外串联间隙避雷器本体(2)的第二端设有一个凸起结构，凸起结构轴心位置设置一个朝外的不穿透的第二螺孔，所述第二螺孔与安装螺杆(29)相连接，所述避雷器安装孔(12)与凸起结构形状相匹配，用于沉入凸起结构，所述安装螺杆(29)与开口槽(13)形状相匹配，安装螺杆(29)设有螺母用于安装后固定凸起结构；所述连接线(3)两端分别紧固连接带外串联间隙避雷器本体(2)的第一端与磁吸插头(4)的第二端；所述磁吸插头(4)第一端内嵌第二永磁体(42)，所述线夹(5)第二端设有一个柱孔，柱孔内底面嵌有第一永磁体(55)，其中第一永磁体(55)与第二永磁体(42)极性相反，磁吸插头(4)的第一端与线夹(5)的第二端插合连接。2.根据权利要求1所述的拆换式带外串联间隙避雷器，其特征在于，还包括用于安装拆换式带外串联间隙避雷器的连接装置，所述连接装置包括杆塔横担(102)、杆塔立担(103)和线路绝缘子(104)；所述线路绝缘子(104)设有地脚螺杆，地脚螺杆与固定安装孔(11)形状相匹配，所述地脚螺杆用于将安装支架(1)安装在杆塔横担(102)或杆塔立担(103)上部。3.根据权利要求2所述的拆换式带外串联间隙避雷器，其特征在于，所述带外串联间隙避雷器本体(2)包括电阻片单元、高压端法兰(24)、中压端法兰(22)、低压端法兰(23)、上放电电极(26)、下放电电极(27)、绝缘芯棒(25)和绝缘外套(28)；所述电阻片单元由多个电阻片(21)叠装形成；所述电阻片单元两端分别连接中压端法兰(22)的第二端和低压端法兰(23)的第一端，所述中压端法兰(22)的第一端和高压端法兰(24)的第二端分别连接绝缘芯棒(25)两端，所述由高压端法兰(24)、绝缘芯棒(25)、中压端法兰(22)、电阻片单元、低压端法兰(23)形成的整体，外表面被绝缘外套(28)包覆；所述上放电电极(26)以螺钉紧固连接在高压端法兰(24)和绝缘外套(28)外围，所述下放电电极(27)以螺钉紧固连接在中压端法兰(22)和绝缘外套(28)外围；所述第一螺孔设置于带外串联间隙避雷器本体(2)的高压端法兰(24)轴心位置，第一螺孔与连接线(3)的第一端紧固连接并被绝缘外套(28)包覆封固；所述凸起结构设置于带外串联间隙避雷器本体(2)的低压端法兰(23)上，凸起结构轴心位置上设置第二螺孔，所述第二螺孔连接安装螺杆(29)。4.根据权利要求3所述的拆换式带外串联间隙避雷器，其特征在于，所述磁吸插头(4)包括主体(41)、第二永磁体(42)和第一绝缘层(43)；所述主体(41)为柱状结构，外侧壁中下部设置凹陷段；所述主体(41)第二端与连接线(3)紧固连接，并与连接线(3)根部段一起被第一绝缘层(43)包覆。5.根据权利要求4所述的拆换式带外串联间隙避雷器，其特征在于，所述线夹(5)，包括
上抱箍(51)、下抱箍(52)、合页轴(53)、线夹螺栓(54)、第一永磁体(55)和第二绝缘层(57)；所述上抱箍(51)和下抱箍(52)的第一端经合页轴(53)相连接，所述下抱箍(52)的第二端设置突出结构，所述柱孔设置在突出结构上，所述柱孔与磁吸插头(4)第一端的主体(41)形状相匹配；所述线夹(5)外露部分包覆第二绝缘层(57)；所述上抱箍(51)和下抱箍(52)的第一端闭合后形成的环孔与架空线路相导线(101)形状相匹配，经线夹螺栓(54)紧固闭合。6.根据权利要求5所述的拆换式带外串联间隙避雷器，其特征在于，所述下抱箍(52)第二端的柱孔内壁设有弹片(56)以变形挤压磁吸插头(4)，磁吸插头(4)能够与线夹(5)紧密结合。7.根据权利要求6所述的拆换式带外串联间隙避雷器，其特征在于，还包括用于辅助带电安装新的避雷器本体的辅助工装(6)，所述辅助工装(6)包括卡夹(61)、插头限位槽(62)和拆卸孔(63)；辅助工装(6)第一端设置有卡夹(61)，第二端设置有插头限位槽(62)，中部设置有拆卸孔(63)；所述辅助工装(6)设置为绝缘板，卡夹(61)形状与带外串联间隙避雷器本体(2)相匹配，插头限位槽...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭玉宾，李国强，王月鹏，吕陆，张轩瑜，谷哲飞，许桐浩，齐帅，谢毅铭，张佳辉，皮晓亮，郭卫东，杨云，张健，赵远，胡宁，孟宇静，赵晓萌，赵志豪，沈海滨，雷挺，赵霞，毕建刚，
申请(专利权)人：国家电网有限公司中国电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：