一种电气组件，该电气组件具有诸如电涌放电器之类的细长电气部件，该电气部件联接于均压装置，用以在操作过程中沿着电气部件分布电场。均压装置包括均压本体和用于将均压本体固定于电气部件的固定装置。均压本体或固定装置或者两者包括半导体材料。半导体材料可以是非金属的。均压装置相对于传统的金属均压装置具有改进的飞弧电阻。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种用于高压设备的新的均压装置。更确切地说，本专利技术涉及用于具有电涌放电器或需要均压的其它装置的高压设备的半导体均压装置。
技术介绍
在电力传输或分配设备中，电绝缘系统通常用于隔离具有不同电势的部件，这些电绝缘系统尤其用于使高压部件与地面电绝缘并且防止电流从高压部件流向地面。由于系统扰动而产生的瞬态超压状况会致使电力设备产生飞弧，致使系统断电并且会对电力设备造成可能的损坏。为了减小或消除电力设备飞弧，通常使用与电力设备并联的电涌放电器。电涌放电器通常连结于高压端子，以将电涌电流载送至地面，因此防止对于电流设备造成损坏。传统的电涌放电器通常包括细长外壳、成对电气端子以及电气部件阵列，该细长外壳由诸如瓷料或聚合物之类的电绝缘材料制成，成对电气端子位于外壳的相对端部处用以连接高压导体和地面之间的电涌放电器，而电气部件阵列位于外壳中并在电气端子之间形成一系列通路。这些电气部件通常包括堆叠的压敏非线性电阻元件。这些非线性电阻器或变阻器的特征在于，通常为配电或输电线路上的正常电压提供高电阻，并且为由于突发高压情况而产生的浪涌电流、例如为由于雷击而产生的那些浪涌电流提供极低电阻，由此降低电力设备在浪涌情形中飞弧的风险。根据放电器的类型，还可包括一个或多个电极、散热器或火花隙组件，这些电极、散热器或火花隙组件容纳在绝缘外壳内并且与变阻器电气串联。沿着电涌放电器的电压梯度或电压分布在高电势和地线连接部之间通常是不均匀的。在高压设备中某点处的电场超过临界阈值时，会触发显著的放电活动，这会导致材料退化或损坏，最终导致设备故障。由于在过压状况中、电涌放电器和电力设备上的电场会在端部处集中，因而端部绝缘单元会首先损坏。通常通过使用均压装置或者在电涌放电器内使用大量的小电容器来获得沿着细长电气装置的基本上均匀电压梯度，这些均压装置或者小电容器物理地并且电气地与非线性电阻元件并联连接。均压装置通常呈均压环的形式，并且是环形导体和细长电气装置的高电势端周围的固定装置。通过更均匀地分布电场，均压装置还会使放电活动最小。传统的均压装置通常由诸如铝、铜或镀锌钢之类的材料构成。金属总是用在均压装置中，因为金属具有导电特性、承受电压浪涌电流的能力、电晕活动以及承受暴露于紫外线(UV)射束的能力，且不会破坏放置有均压装置的环境。过去，制造商并不试图将诸如塑料或复合材料之类完全非金属材料用来构造均压装置，因为非金属材料的导电性比不上金属材料，且满足均压装置需求的合适材料的导电特性是未知的。此外，非线性材料暴露于高压浪涌的能力也是未知的。
技术实现思路
本文所描述的电气组件和均压装置相对于传统的组件和均压装置具有改进的飞弧电阻，且由此具有改进的基本冲击(绝缘)水平(BIL)额定值(设备能承受的雷击电压电平)。由于BIL额定值的改进，电气部件能比传统部件定位成更靠在一起。在一个方面，均压装置包括至少一个均压本体和用于将均压本体固定于电气部件的固定装置。在电气部件的操作过程中，均压装置沿着电气部件分布电场。在均压本体和固定装置中，这些部件中的至少一个包括半导体材料。半导体材料可以是具有半导体添加剂的聚合物或经填充的有机化合物。均压装置的半导体材料可具有至少约10_5西门子每米的体积电导率，且更佳地具有至少约10_3姆欧每米的体积电导率。均压装置的半导体材料可具有至少约10的介电常数，且更佳地具有至少约1000的介电常数。均压装置可以由同质非金属半导体材料构成。均压本体和/或固定装置可以由多层构成，藉此外层是非金属半导体材料。均压本体和/或固定装置可包括金属填充物。均压本体和固定装置之间的以及固定装置和电气部件之间的连接接头可包括如下材料半导体材料、导电材料、电容材料、感应材料、电阻的或它们的组合。连接接头可以是金属的。均压装置的均压本体能呈环件、管道、管件的形式或者其它实心形式。均压本体的形状能包括任何闭式(闭合式)或开式(断开的)回路形状，包括但不局限于圆形、椭圆形、截锥形、三角形、方形、多边形或非对称形状。在某些示例实施例中，均压本体呈环件的形式。均压装置可以是非对称的或者截锥形的。在存在一个以上均压本体的情形中，均压本体可具有不同的尺寸和/或形状或者在尺寸和形状上等同。半导体材料可以是非金属的。非金属材料可以是导电材料、电容材料、电阻材料或它们的组合。均压装置可包括线圈或电阻器。在另一方面，电气组件系统能包括电涌放电器和本专利技术的均压装置，且该均压装置联接于该电涌放电器。均压装置能围绕电涌放电器的一部分，或者定位在远离电涌放电器端部一定距离的位置处。均压装置能联接于电涌放电器的端部，或者联接于电涌放电器两个单元之间的连接件。均压装置能将连接件完全封闭或者通过固定装置或安装装置联接于连接件。在又一方面，电气组件系统能包括第一电气部件和本专利技术的第一非金属均压装置以及第二电气部件和本专利技术的第二非金属均压装置，该第一非金属均压装置联接于该第一电气部件，而第二非金属均压装置联接于该第二电气部件。脉冲飞弧电压与第一和第二非金属均压装置之间分隔或起弧距离的比值大于脉冲飞弧电压与由纯金属部件构成的两个均压装置之间分隔距离的比值。如本文所使用的，术语“脉冲飞弧电压”指代脉冲电压的峰值，该脉冲电压通过电极之间的空气会产生完全击穿放电。附图说明图1是根据示例实施例的电气组件的立体图，该电气组件具有联接有均压装置的电涌放电器。图2A是根据另一示例实施例的电气组件的侧视图，该电气组件具有联接有均压装置的电涌放电器。图2B是根据示例实施例的图2A所示电气组件的俯视图。图3A是根据又一示例实施例的电气组件的侧视图，该电气组件具有联接有均压装置的电涌放电器。图3B是根据示例实施例的图3A所示电气组件的俯视图。图3C是根据示例实施例的图3A所示其中一个均压装置的侧剖视图。图4A是根据另一示例实施例的电气组件的侧视图，该电气组件具有联接有均压装置的电涌放电器。图4B是根据示例实施例的图4A所示电气组件的俯视图。具体实施例方式本文所描述的均压装置大体包括至少一个均压本体以及用于将均压本体固定于电气部件或组件的至少一个装置(固定装置)，其中均压本体和固定装置中的至少一个基本上不包含金属部件。均压装置结合诸如电涌放电器之类的电气部件使用。通常，本专利技术的均压装置具有与传统均压装置类似或可比的均压功能，以及类似的最小化电晕功能。然而，本专利技术的均压装置相对于传统的均压装置具有改进的飞弧电阻，且由此具有改进的基本冲击水平(BIL)额定值(设备能承受的雷击电压电平)。由于BIL额定值相对于传统均压装置的改进，电气部件能比传统部件定位成更靠在一起。本专利技术的均压装置也能够用在高压操作条件中，并且承受暴露于UV线束下，而不会在本领域已知的预期操作下损坏。通过阅读参见附图对非限制性的示例实施例的以下描述，能更易于理解本专利技术，其中每个附图中的类似部件通过相同的附图标记来标示。图1是根据示例实施例的电气组件100的立体图。该电气组件100包括高压电涌放电器105，该高压电涌放电器联接有均压装置110、115、120。电涌放电器105包括顶部放电器单兀105a、中间放电器单兀105b以及底部放电器单兀105c。顶部放电器单兀105a通过连接件125a联接于中间放电器单元105b。中间放电器单元本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：张潮，J·J·克斯特，C·W·戴利，
申请(专利权)人：库柏技术公司，
类型：
国别省市：
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