一种并联避雷器的制作方法

1.本实用新型涉及高压架空配电线路防雷技术领域，尤其涉及一种并联避雷器。


背景技术：

2.我国高压配电线路以10kv交流电压为主，大部分为架空线路，采用单回路或多回路架设，档距约50米，总量已超过400万千米。在运行过程中，雷电导致跳闸甚至断线事故频发，给国民经济造成了严重的损失。架空绝缘导线在遭受雷击时极易发生断线事故，修复时间长，停电损失大，人身触电风险高，亟需解决。
3.一种具有产气灭弧功能的间隙可以在线路遭遇雷电时，间隙泄放雷电流，灭弧管在电弧烧灼下产气，并在工频过零时熄灭电弧，避免雷击跳闸，提高线路防雷水平。现有一般工艺制造的产气灭弧管切断短路电流的能力通常只有12.5ka。随着电网短路容量的升高，变电站附近一公里范围内的10kv架空线路短路电流可达20ka，超出一般灭弧管的灭弧能力。
4.为保障配电网安全可靠供电，亟需研发一种更高灭弧能力，可切断更大短路电流的产气灭弧防雷装置，以实现对配电架空线路全覆盖的防雷保护，基本消除雷击跳闸和断线。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供一种并联避雷器，实现更高灭弧能力，切断更大短路电流，以解决上述配电架空线路防雷问题。
6.为了实现上述目的，本实用新型一种并联避雷器，装设于配电架空线路，其特征在于，包括：至少两同向并排并联的保险管，所述保险管包括灭弧管和保险丝，所述保险丝预设熔断容量，贯穿电性连接所述灭弧管的电极部和接头部，各所述保险管的所述电极部电性连接，各所述接头部电性连接后固定连接于杆塔；串联间隙，所述串联间隙由所述电极部与导线之间距离可调的差异间隙构成；若雷电击穿所述串联间隙，故障电流小于各所述保险丝并联熔断容量，所述保险丝不熔断，间隙电弧自行熄灭；若雷电击穿所述串联间隙，故障电流大于各所述保险丝并联熔断容量，所述保险丝熔断，管内电弧被所述灭弧管熄灭。
7.与现有技术相比，本实用新型一种并联避雷器具有如下有益效果：并联避雷器具有更高灭弧能力，可切断更大短路电流的产气灭弧防雷装置，适用于短路电流特别大的架空线路区段，安全可靠，以实现对配电架空线路全覆盖的防雷保护，基本消除雷击跳闸和断线。
8.较佳地，所述灭弧管包括绝缘管及内衬的产气材料层，所述产气材料层受所述管内电弧高温烧灼分解出气体从所述电极部喷出，形成纵吹灭弧，或以及所述接头部装设释压盖，所述气体压力超出所述释压盖的预设承受力时冲开所述释压盖喷出，避免所述灭弧管爆裂。
9.较佳地，所述电极部套封一指示盖，所述指示盖的外观颜色与所述灭弧管不同，所
述保险丝熔断时所述指示盖被高压气体或压缩弹簧推开，以被巡视发现。
10.较佳地，所述串联间隙经由至少一引弧极或所述接头部调整间隙距离，使得所述串联间隙的伏秒特性位于绝缘子伏秒特性之下，所述引弧极由导体构成且包括夹持部和放电极，所述夹持部夹持在所述电极部或所述导线上。
11.较佳地，所述导线为绝缘导线，所述放电极包括向所述绝缘导线负荷侧延伸的第一放电极，以及向所述绝缘导线电源侧延伸的第二放电极，所述第一放电极与所述电极部构成串联间隙，所述第二放电极与所述接头部构成后备间隙，所述串联间隙的伏秒特性在所述后备间隙的伏秒特性之下，所述后备间隙的伏秒特性在所述绝缘子的伏秒特性之下，在所述保险丝熔断后，所述后备间隙提供击穿放电通道，避免所述绝缘导线和所述绝缘子被电弧烧蚀。
12.较佳地，所述串联间隙调节距离，使得有且仅有一相所述串联间隙的伏秒特性位于其余相所述串联间隙和所述绝缘子的伏秒特性之下，减少雷电引起相间短路故障。
13.较佳地，所述串联间隙调节距离，使得所述串联间隙的伏秒特性位于相邻至少一基所述杆塔同相别所述保险丝熔断状态的伏秒特性之下，所述并联避雷器的保护范围延伸到至少相邻一基所述杆塔，所述并联避雷器相邻连续安装以防御多重雷击。
14.较佳地，所述熔断容量预设为通过10安培单相接地故障电容电流或幅值为3000安培的雷电感应过电流。
15.较佳地，所述保险丝包括直径为0.2~0.4毫米的银丝、0.2~0.4毫米的铜丝、0.3~0.5毫米的铝丝或0.6~0.8毫米的不锈钢丝，所述保险丝表面防腐处理。
附图说明
16.图1为本实用新型第一实施例示意图。
17.图2为本实用新型第二实施例示意图。
具体实施方式
18.为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
19.如图1至图2所示，本实用新型公开了一种并联避雷器，装设于配电架空线路，包括：两同向并排并联的保险管7和保险管7”，保险管7和保险管7”分别包括灭弧管（分别与保险管7和保险管7”同标示）和保险丝17，保险丝17预设熔断容量，贯穿电性连接灭弧管7和灭弧管7”的电极部6(电极部6”)和接头部8，接头部8电性连接杆塔9；串联间隙5由电极部6与绝缘导线12（裸导线14）之间距离可调的差异间隙构成；若雷电击穿串联间隙5，故障电流小于熔断容量，保险丝17不熔断，间隙电弧自行熄灭；若雷电击穿串联间隙5，故障电流大于熔断容量，保险丝17熔断，管内电弧被灭弧管7和灭弧管7”熄灭，从而保护绝缘子10免受电弧烧蚀，避免配电架空线路雷击跳闸。
20.串联间隙5是经保险管7和保险管7”并联后串联加装在绝缘子10上，使绝缘子10免于雷击损坏。它由两个电极构成，绝缘导线12（裸导线14）为高压侧，电极部6在地电位。其间隙距离小于绝缘子10的雷电放电距离（绝缘结构长度）。架空线路遭雷击时，绝缘子10上产生很高的雷电过电压，但因串联间隙5的雷电冲击放电电压低于绝子串的放电电压，故串联
间隙5首先放电。由于配电架空线路普遍采用中性点不接地方式或经消弧线圈接地，单相接地时允许继续运行一段时间（可设定，如2小时），当雷电感应过电压击穿串联间隙5后，单相接地故障电流小于10安培，两根保险丝17并联后的预设的熔断容量10安培，保险丝17不熔断，串联间隙5上的电弧因能量较小，会自行熄灭，绝缘子10受到保护。在遇到多重雷击造成的感应过电压时，并联避雷器的串联间隙5可以重复多次放电而不会损坏失效，可以反复多次保护绝缘子。雷电引起的配电架空线路故障，约80%是由雷电感应过电压造成。利用串联间隙5由电极部6与绝缘导线12（裸导线14）之间距离可调的技术特征，使得同一基杆塔的串联间隙5按照差异化分布，其中一串联间隙5距离最小，可以更大概率只造成单相接地，接续的工频电容电流的电弧在电动力和热应力作用下，通过串联间隙5所形成的放电通道，被引至金属电极端部，固定在金属电极的两个端部之间燃烧，从而保护绝缘子免于电弧灼烧，大幅降低线路跳闸的概率，为架空线路提供了第一道保险。
21.配电架空线路的雷电故障约20%是直击雷造成，基本上会使得三相同时发生接地短路，当雷电击穿串联间隙5后，故障电流大于预设熔断容量，保险丝17熔断，产生的电弧被灭弧管7熄灭，可避免配电架空线路跳闸。避雷器的保护半径约100米，第一击穿点前后共有5基杆塔安装并联避雷器，最多可防5重雷击，为架空线路提供了第二道保险。
22.并联避雷器通过提供双重保险，结构简单，安全可靠，相比现有技术，寿命更长，维护量大幅减少，且经济性显著，全面推广应用可基本消除雷击跳闸和断线。
23.如图1所示，是本实用新型的第一实施例，产气灭弧方式应用于裸导线。灭弧管7包括玻璃纤维绝缘管及内衬的产气材料层16，产气材料层16由钢纸、尼龙等高分子材料制成，受管内电弧高温烧灼分解出气体从电极部6或以及接头部8喷出，形成纵吹灭弧。喷出的气体含有大量带电离子，灭弧管7与导线平行，可以避免引起相间绝缘性能下降引起相间短路。
24.电极部6套封一指示盖（与电极部6同标示），指示盖6的外观颜色与灭弧管7不同，在本实施例中，指示盖6为铝合金原色，灭弧管7为橙色，气体冲走指示盖6后，电极部6露出橙色的灭弧管7，可被巡视发现。接头部8装设释压盖18，气体压力超出释压盖18的预设承受力时冲开所述释压盖18喷出，避免灭弧管7爆裂。接头部8错开杆塔9的横担结构和绝缘子10，避免高压气体泄压受阻，改变气体流动方向，引起相间绝缘性能下降。
25.引弧极2包括夹持部1夹持在电极部6和电极部6”上并电性连接，放电极4与裸导线14之间构成伏秒特性相间差异配合的串联间隙5，旋转引弧极2，可以调整串联间隙5的距离大小。伏秒特性配合设置为相差10%~30%，也可以通过试验获得优化，在相差比较小的间隙配合时，可以减少线路因增设串联间隙导致耐雷水平的下降幅度。对于单回路架设的配电架空线路，三相绝缘子相同型号时，可以选择位于上方的一相导线的串联间隙5为绝缘子10最小电弧距离的70%，另外两相导线的串联间隙5为绝缘子10最小电弧距离的85%。对于双回路架设的配电架空线路，三相绝缘子相同型号时，可以选择位于上方的一相导线的串联间隙5为绝缘子10最小电弧距离的70%，另外两相导线及另一回路三相导线的串联间隙5为绝缘子10最小电弧距离的85%。对于同杆塔架设的一回或多回线路，只把其中一回的串联间隙5设置值小于其他各相，且具有伏秒特性配合，在线路附近雷电引起感应过电压或者杆塔电位上升形成反击电压时，设置值小的串联间隙5就具有先被击穿的机会，形成单相接地，进一步对其余相导线形成耦合效应，降低两相或三相同时接地短路的概率，两相或三相同时
接地短路的故障电流通常达到千安级别，保险丝17将会熔断，灭弧管7启动灭弧。在靠近变电站附件的架空线路遭遇雷击时，短路电流可能达到20ka左右，并联的保险管7和保险管7”比单根保险管可以增大灭弧能力最大达2倍，满足电力系统短路电流较大区段线路的防雷需求。
26.如图2所示，是本实用新型的第二实施例，产气灭弧方式应用于绝缘导线，与第一实施例的区别是导线增加了绝缘层。绝缘层被击穿时，电弧固定在击穿孔燃烧，极易造成断线事故，绝缘导线必须防范雷击断线。
27.绝缘导线12上安装引弧极3，放电极包括向绝缘导线12负荷侧（图中右侧）延伸的第一放电极19，以及向绝缘导线12电源侧（图中左侧）延伸的第二放电极18，第一放电极19与放电极4构成串联间隙5，第二放电极18与接头部8构成后备间隙11，串联间隙5的伏秒特性在后备间隙11的伏秒特性之下，后备间隙11的伏秒特性在绝缘子10的伏秒特性之下，在保险丝17（未图示）熔断后，后备间隙11提供击穿放电通道，避免绝缘导线12和绝缘子10被电弧烧蚀。引弧极3采用的夹持部采用穿刺形式电性连接导线12的导体，外部覆盖绝缘套13，减少导电体裸露。第一放电极19和第二放电极18的端部设球状放电金属结构，可同时用于检修时挂接接地线。引弧极3夹持在绝缘导线12上，串联间隙5放电电流可以经过引弧极3直接流到绝缘导线12的导体上，避免电弧击穿绝缘层引发断线。
28.引弧极2包括夹持部1夹持在电极部6和电极部6”上并电性连接，放电极4与第一放电极19之间构成伏秒特性相间差异配合的串联间隙5，旋转引弧极2，可以调整串联间隙5的距离大小。
29.电极部6套封一指示盖（与电极部6同标示），指示盖6的外观颜色与灭弧管7不同，在本实施例中，指示盖6为铝合金原色，灭弧管7为橙色，气体冲走指示盖6后，电极部6露出橙色的灭弧管7，可被巡视发现。接头部8装设释压盖18，气体压力超出释压盖18的预设承受力时冲开所述释压盖18喷出，避免灭弧管7爆裂。接头部8错开杆塔9的横担结构和绝缘子10，避免高压气体泄压受阻，改变气体流动方向，引起相间绝缘性能下降。
30.如图1~2所示的两个实施例，保险丝17熔断容量预设为通过10安培单相接地故障电容电流。保险丝17包括直径为0.2~0.4毫米的银丝、0.2~0.4毫米的铜丝、0.3~0.5毫米的铝丝或0.6~0.8毫米的不锈钢丝，保险丝17表面防腐处理，如电镀银或金。保险丝17的材质并非限定以上几种，还可以是其他金属或非金属，本实施例优选直径为0.2~0.4毫米的银丝。
31.串联间隙5装设于杆塔9的多相绝缘导线12（或裸导线14）上，通过旋转调节引弧极2的夹持方位，预设各串联间隙5的距离大小，实现伏秒特性相间差异配合，使得有且仅有一相串联间隙5的伏秒特性位于其余相串联间隙5和绝缘子10的伏秒特性之下，减少雷电引起相间短路故障。
32.串联间隙5调节距离，使得串联间隙5的伏秒特性位于相邻至少一基杆塔9同相别保险丝17熔断状态的伏秒特性之下，并联避雷器的保护范围延伸到至少相邻一基杆塔，并联避雷器相邻连续安装以防御多重雷击。在配电架空线路遭遇多重雷击时，保险丝17已熔断的杆塔9由相邻杆塔上的并联避雷器保护。
33.上述各实施并联避雷器具有更高灭弧能力，可切断更大短路电流的产气灭弧防雷装置，适用于短路电流特别大的架空线路区段，安全可靠，以实现对配电架空线路全覆盖的
防雷保护，基本消除雷击跳闸和断线。
34.以上所揭露的仅为本实用新型的优选实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等同变化，仍属本实用新型所涵盖的范围。