具有多腔室避雷器的柱式绝缘子的制作方法

本实用新型涉及电气工程，尤其涉及用于保护包括电力线的电气设备免受过电压(例如雷电)的保护装置。

背景技术：

从专利CN200710042031.3中已知一种防雷电柱式绝缘子，其具有包括两个夹紧元件的夹具。下夹紧元件配备有导电杆，其中，其下端与绝缘子的下端端子形成固定气隙。

该绝缘子的缺点是需要电力线中的电压断开来熄灭固定放电间隙内由雷电过电压引起的放电电弧，因为这样的放电电弧具有高安培数并且在没有电压断开的情况下保持在自我维持状态。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供在柱式绝缘子上设置的固定气隙中、因过电压 (包括雷电)而产生的放电电弧的熄灭，该绝缘子可以保持电力线线路而不必断开电力线中的电压。

所述目的是通过配置有多腔室避雷器的柱式绝缘子来实现，该多腔室避雷器固定于所述绝缘子的两端之一，并与固定在所述绝缘子的另一端的电极形成固定气隙。

多腔室避雷器可以固定在绝缘子的上端或下端。此外，多腔室避雷器可以为直线形或曲线(弯曲)形，其可以是例如圆周或椭圆形的一部分。

在一个实施例中，柱式绝缘子包括杆和使用聚合物制造的绝缘子本体，其中聚合物可以是，例如硅橡胶，并且杆可以使用玻璃纤维制造。在另一个实施例中，柱式绝缘子包括可以使用玻璃纤维制造的杆和可以使用瓷制造的绝缘子本体。另外，现有技术中已知的或下文设计的柱式绝缘子的其他实施例也是可行的。

电力线线路可以通过用于固定线路的元件固定到柱式绝缘子的上端，例如，通过使用可以是金属或电介质的附加线路或绳索制造的绑定装置。然而，在优选实施例中，柱式绝缘子在绝缘子上端配备有用于电力线线路的夹具。

用于电力线线路的夹具可以通过铸造或冲压或其他方法制成。夹具可包括两个夹紧元件。夹紧元件可以是平面的。在一个实施例中，夹紧元件可以通过一个或多个螺栓连接彼此压靠。夹紧元件可以配备多个凹槽。另外，夹紧元件可以配备有一个或多个穿刺突起。

多腔室避雷器优选地包括细长的绝缘元件。退到放电腔室的放电电极位于绝缘元件的内部，其中放电腔室具有通向绝缘元件的外表面的出口。放电电极可以安装在绝缘元件中，使得它们在放电腔室中形成放电间隙，其中放电间隙的尺寸(电极之间的距离)小于用于制造绝缘元件并将放电间隙与绝缘元件的外表面分开的电介质层的厚度。

放电腔室的出口可以远离绝缘子。例如，放电腔室的出口可以垂直于穿过绝缘子轴和多腔室避雷器的平面。细长的绝缘子本体可以具有沿着放电电极布置并与放电电极相隔一定距离的刚性杆。多腔室避雷器可以在端部具有端电极，其参与形成固定气隙，其中端电极直接或通过放电间隙与避雷器的一个或多个放电电极连接。

下夹紧元件可以具有突起，该突起插入多腔室避雷器中并且与细长的绝缘元件机械连接，并且还直接或通过放电间隙与一个或多个放电电极连接。

夹具可以具有夹具具有套管，套管从与绝缘子相关的侧面可接收多腔室避雷器的细长的绝缘元件或者具有连接绝缘子与避雷器的连接电极，以机械地将绝缘元件或连接电极紧固在其中。

绝缘子的上端可以具有开口，该开口被制造成使得多腔室避雷器的细长绝缘元件或连接绝缘子与避雷器的连接电极可以插入其中。

本实用新型的技术效果是确保固定气隙中放电电弧的熄灭而不必断开电力线中的电压。这是因为多腔室避雷器包括许多限制可能的放电电流的放电间隙。由于放电电流通过固定气隙(除了别的以外)流动，其极限值导致过电压脉冲终止后多电极避雷器以及固定气隙中的放电电弧自动熄灭，而不必断开电力线电压。

附图说明

图1示出了本实用新型的第一实施例；

图2示出了本实用新型的第二实施例；

图3示出了本实用新型的第三实施例。

具体实施方式

在下文中，将参考附图描述本实用新型。附图示出了根据本实用新型的柱式绝缘子的可能实施例，其不限制保护范围。本实用新型所描述的实施例也不是限制性的，而是用于解释本实用新型的精神。柱式绝缘子的“顶部-底部”取向遵循图1-3中所示的绝缘子位置。关于根据本实用新型的该取向的绝缘元件的取向和位置的参考仅用于更详细的描述。这意味着在一些安装变型中，柱式绝缘子可以在水平面中倾斜或者由用于线路固定的端部指向下。然而，在不受保护范围限制的情况下，按照惯例认为，用于线路固定的绝缘子端部是用于将绝缘子固定到待保护物体的端部和上端，例如，电力线塔是绝缘子的下端。保护范围仅受本实用新型的权利要求的限制。

如图1-3所示，柱式绝缘子配备有多腔室避雷器2，该多腔室避雷器2固定到绝缘子1的上端并与固定到绝缘子的下端的电极6形成固定气隙(间隙)。在其他实施例中，多腔室避雷器可以固定到绝缘子的下端，以使得它可以与固定到绝缘子上端的电极形成固定气隙。如果电极置于绝缘子的下端，则固定在绝缘子端并参与形成固定气隙的电极与待保护物体(例如电力线塔)直接电连接和/或通过下端端子4和/或安装夹具9电连接。另外，如果该电极置于绝缘子的上端，则它直接与电力线线路电连接和/或通过上端端子3和/或夹具或元件电连接。

绝缘子可以在绝缘子的上端配备有用于电力线线路的夹具(图1-3仅以端部端子3的上部形式示出了夹具的一部分)。用于电力线线路的夹具可以通过铸造(图1-3示出了置于端部端子3的上部的夹具的铸造部件)或冲压或其他方法制成。用于电力线线路的夹具可以包括两个夹紧元件，这些夹紧元件可以是例如平面的。夹具的元件可以彼此压靠，例如，通过一个或几个螺栓连接。螺栓的使用简化了固定并使其更可靠。夹紧元件可以配备多个凹槽，以便更可靠地保持导线。一个或两个夹紧元件可以配备有一个或多个穿刺突起，用于导线绝缘穿刺(如果提供的话)并且在导线和夹紧元件之间提供电接触。

固定到绝缘子1的下部并且也称为下端端子的电极4用于固定到电力线塔，例如固定到其横臂。可以通过螺纹连接进行固定，并且为了实现该固定，电极 4可以配备有螺纹安装夹具9。该电极4可以具有金属突起6，其目的是与多腔室避雷器2的自由端(未固定)(特别是端部端子5)形成固定气隙。

多腔室避雷器2优选地包括细长的绝缘元件。退到放电腔室的放电电极位于绝缘元件内。放电腔室具有通向绝缘元件的外表面的出口。在放电腔室的出口附近的绝缘元件的外表面上可以设置突起7，其用作引导由放电引起的放电腔室的等离子体的排出，并且还减少了来自放电腔室的排出合并的可能性。

放电电极安装在绝缘元件中并在放电腔室中形成放电间隙，其中间隙的尺寸小于用于制造绝缘元件的电介质层的厚度，电介质层将放电间隙与绝缘元件的外表面分开(即，实质上，间隙的尺寸小于放电腔室的深度)。

放电腔室的出口可以远离绝缘子。例如，如图1-3所示它们可以垂直于穿过绝缘子轴和多腔室避雷器的平面。多腔室避雷器的细长绝缘元件具有弯曲 (曲线)状，例如，如图1-3所示，它是圆周或椭圆(弧)的一部分，从而提供放电腔室的出口7和绝缘子1之间的增加的距离，并形成在绝缘子1的下端电极5和6之间的固定气隙。

在未被图1-3示出的其他实施方式中，多腔室避雷器可以为直线形状，这使得制造避雷器更容易。为了获得所需的刚性，细长的绝缘子本体可以配备有与放电电极相距一定距离并沿着放电电极(并且优选地在绝缘子本体内)布置的刚性杆。在避雷器是直线形的情况下，杆也是直的，这有利于制造避雷器。避雷器的绝缘元件优选地使用聚合材料(例如硅橡胶)制造。

多腔室避雷器2可以在端部具有参与形成固定气隙的端子电极5，其中端子电极与避雷器的一个或多个放电电极连接。在下文中，可以直接(直接地，电流地)或通过放电间隙提供电耦合或连接。

在多腔室避雷器的另一端，即与绝缘子的顶端连接的一端，一个或几个放电电极可以直接或通过放电间隙或通过使用连接电极与夹具连接，反过来，连接电极可以直接或通过放电间隙与夹具和/或一个或多个放电电极连接。

多腔室避雷器与绝缘子的连接可以以几种方式进行。在一个实施例中，夹具的下夹紧元件或绝缘子的端部端子可以具有插入多腔室避雷器中的突起并且可以与细长的绝缘元件具有机械连接，并且还与一个或多个放电电极直接或通过放电间隙连接。这种突起可以称为连接电极，其与绝缘子的夹具的下夹紧元件机械电连接。

在图1所示的另一个实施例中，夹具可以具有与端部端子3连接的套管8，其中多腔室避雷器2的细长的绝缘元件或连接电极可以从侧面(该侧面与绝缘子相关)插入并通过例如卷边的方式机械固定。套管可以直接或通过放电间隙与夹具电连接，其也可以包含在夹具中。对于多电极避雷器，套管可通过一个或多个放电电极或连接电极(可直接和/或通过放电间隙与套管和一个或多个放电电极耦合的连接电极)直接或通过放电间隙与其耦合。

在图2所示的又一个实施例中，例如，多电极避雷器，其细长的绝缘元件或在这种情况下包括在避雷器中的连接电极可以插入在绝缘子的上端的凹槽 (毂)或开口中。在特定实施例中，当多电极避雷器通过在绝缘子中固定避雷器绝缘元件而固定到绝缘子上时，夹具可以通过放电间隙或通过连接电极与避雷器的一个或多个放电电极耦合，反过来，该连接电极又可以直接和/或通过放电间隙与夹具或一个或几个提取电极耦合。

在图2所示的另一特定实施例中，当多电极避雷器2通过穿过绝缘子中的开口的连接电极固定到绝缘子上时，连接电极可以直接或通过放电间隙与夹具连接。在一个可能的实施例中，连接电极可以同时穿过绝缘子中的开口和夹具或金属元件(例如图2中的上端端子3)或者与夹具电耦合(直接或通过放电间隙)的管或板，并放在绝缘子上。

在图2中，多腔室避雷器2也插入套管8中，但不是通过套管8的卷边而是通过使用其他方法固定。通过绝缘子的开口的避雷器的连接电极或绝缘元件可以通过图2中的螺纹固定件10(螺母、翼形螺母等)或其他本领域已知的固定装置固定。

图3示出了具有多腔室避雷器和固定气隙的柱式绝缘子的实施例，除了多腔室避雷器的固定之外，其遵循图2中的结构。在图3的结构中，多腔室避雷器2插入套管8中，并且套管被卷边从而固定避雷器。以这种方式，简化了避雷器到柱式绝缘子的固定。

当避雷器固定到上绝缘子端部，即固定到固定电力线线路的端部时，关于该实施例描述了上述多腔室避雷器的固定的变型。然而，本实用新型还包括避雷器固定在下绝缘子端部的实施例，即固定到用于将柱式绝缘子固定在电力线塔上的端部。因此，当避雷器通过下端端子相应替换上端端子或夹具而固定到下端端子时，所有描述的关于固定的变型例也可以在这种情况下实现。

具有多腔室避雷器和固定气隙的绝缘子工作方式如下。在正常操作中，当没有过电压时，具有电力线路的电位的夹具的电压被施加到夹具和固定到下绝缘子端部的电极之间的放电间隙之一。特别是，如果夹具与这些放电电极之一具有直接电接触，则可以将电压施加到多腔室避雷器的放电电极之间的一个放电间隙。在另一个实施例中，如果提供这样的放电间隙，则可以将电压施加到夹具和放电电极(或连接电极)之间的放电间隙。

当没有过电压时，放电间隙不会通过电力线的额定电压而被破坏，因此电流不会流过多腔室避雷器和固定气隙(可能除漏电流外，其中固定气隙用于减少这种特定电流)。

当过电压出现在夹具上时，例如由于雷电击到电力线或其附近，放电间隙由于放电间隙的介电强度不足以防止在过电压情况下发生击穿的事实而被击穿。当多腔室避雷器的下部放电电极或其端电极(如果提供)获得过电压电位时，固定气隙被破坏并且电流通过多腔室避雷器和固定气隙流到电力线塔架，并且这确保降低电力线线路上的过电压。

在过电压脉冲终止之后并且当工业频率(50或60Hz)的电力线的电压过零时，多腔室避雷器的放电电极之间的放电电弧被熄灭，因为多腔室避雷器包括许多限制可能的放电电流的放电间隙。因此，放电电弧在过电压脉冲终止后自动熄灭，而电力线中没有电压断开。

与多腔室避雷器顺次安装的固定气隙减少了通过多腔室避雷器的漏电流。