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CN106205899A - 一种带间隙复合针式绝缘子 - Google Patents

一种带间隙复合针式绝缘子 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种带间隙复合针式绝缘子，它包括绝缘子构件、带间隙构件、中间连接金具、上金具、下金具；绝缘子构件和带间隙构件通过中间连接金具连接；在中间连接金具下部设有第一金属连杆；下金具的上部设有第二金属连杆；带间隙构件包括设有内腔的环氧芯棒，在环氧芯棒外部环套设有护套伞裙，在环氧芯棒的内腔设有陶瓷管，中间连接金具的第一金属连杆、下金具的第二金属连杆分别从环氧芯棒的内腔上、下端口伸入在陶瓷管内形成固定间隙。本发明带间隙复合针式绝缘子结构简单，成型相对容易。将其与无间隙避雷器串联使用，使无间隙避雷器实现带间隙避雷器的功能，具有良好的防雷效果和可靠性，可大大提高线路的运行水平。

Description

一种带间隙复合针式绝缘子
技术领域
本发明涉及一种针式绝缘子，具体涉及一种带间隙复合针式绝缘子，该绝缘子内部带有固定间隙，可与无间隙避雷器配合使用，使无间隙避雷器拥有带间隙避雷器的功能。
背景技术
输电线路尤其是高压输电线路在架空铺设的过程中需要注意很多问题，其中最常见的就是线路支撑、线路绝缘以及过电压保护等问题。目前，采用绝缘子解决支撑导线和防止电流回地的问题，采用避雷器以保护输电线路及电气设备免遭大气过电压(通常为雷击)和操作过电压的损坏。在高压输电线路中，绝缘子的一端挂在铁塔上，另一端挂着导线，在正常工作条件下，绝缘子能够起到支撑导线和绝缘的作用，但在输电线路遭受雷击或操作过电压时绝缘子都会发生闪络，即当过电压超过绝缘子能够承受的设计值时，绝缘子将被电弧烧伤受损，进而引起输电线路跳闸，对人们的生产生活造成不良影响，甚至造成较大的经济损失。为了保护绝缘子，使其能够保持正常工作，通常是在线路上使用避雷器与绝缘子并联，但是，避雷器只能起到防雷的作用，并不能用于支撑导线，承受拉力，并且其重量及体积较大，不便于安装的同时增大了线路以及铁塔的负荷，使线路设施复杂化。
传统的无间隙避雷器不仅长时间的承受工频电压，还要承受雷击时的过电压和工频续流，因此，避雷器常出故障，且极易老化，使配电线路供电的可靠性得不到保障。
外间隙避雷器(过电压保护器)已在实践中得到了广泛的应用，它主要是采用氧化锌避雷器与外间隙组合方式。带间隙避雷器大部分采用外固定间隙，当有过电压时，大电流击穿间隙导通，由于击穿间隙电压的分散性大，加之固定间隙直接暴露在大气中，击穿的电压会受到环境的影响，导致击穿电压不稳定。带间隙避雷器也有采用内间隙结构，但机构复杂成型难度大，生产成本较高。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种带间隙复合针式绝缘子。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种带间隙复合针式绝缘子，它包括绝缘子构件1、带间隙构件2、中间连接金具3、上金具4、下金具5；所述的绝缘子构件1和带间隙构件2通过中间连接金具3连接；所述的上金具4设在绝缘子构件1上端；所述的中间连接金具3的上部设有圆柱形凹槽用于和绝缘子构件1下端连接，在中间连接金具3下部设有第一金属连杆6使其下部形成环形凹槽用于和带间隙构件2的上端连接；所述的下金具5的上部设有第二金属连杆9使其内部形成环形凹槽用于和带间隙构件2的下端连接；所述的带间隙构件包括设有内腔的环氧芯棒7，在所述的环氧芯棒7外部环套设有护套伞裙10，在环氧芯棒7的内腔设有陶瓷管8，所述的中间连接金具3的第一金属连杆6、下金具5的第二金属连杆9分别从环氧芯棒7的内腔上、下端口伸入在陶瓷管8内形成固定间隙。
优选的，所述的上金具4的上部设有连接槽用于和架空电缆连接；上金具4的下部设有圆柱形凹槽与绝缘子构件1连接固定。
优选的，所述的下金具5的下部设有连接孔。本发明带间隙复合针式绝缘子通过下金具固定在电线杆顶部的固定支架上。
优选的，所述的环氧芯棒7的内腔分为下端内腔和上端内腔，下端内腔的口径大于上端内腔的口径使内腔纵切面呈“凸字型”；所述的陶瓷套8由第二金属连杆9支紧在环氧芯棒7的内腔。
所述的环氧芯棒7可以选用环氧玻璃纤维引拔棒。
所述的第一金属连杆6和第二金属连杆9伸入环氧芯棒7内腔的端部均为锥形尖端，有利于放电集中。
本发明所述的绝缘子构件为本领域常规的针式绝缘子。
本发明的另一个目的是提供一种包括本发明带间隙复合针式绝缘子的防雷装置，所述的防雷装置包括带间隙复合针式绝缘子和无间隙避雷器11，所述的带间隙复合针式绝缘子的带间隙构件与无间隙避雷器11下端通过连接金具12串联。
优选的，在所述的带间隙复合针式绝缘子的中间连接金具3外套设金属夹具13，金属夹具13和所述的连接金具12的一端连接使带间隙复合针式绝缘子的带间隙构件与无间隙避雷器串联。
所述的无间隙避雷器11上端设有穿刺夹具14用于和架空电缆连接。
该防雷装置不仅具有普通针式绝缘子的性能，可以当做普通绝缘子使用；而且提供了另外一种扩张功能，可以和无间隙避雷器组合使用，带间隙部分、无间隙避雷器和大地是串联连接，间隙部分避免了无间隙避雷器和大地之间的直接连接，当线路受到操作过电压或感应雷过电压时，固定间隙击穿，线路通过避雷器对大地放电；当线路正常运行时，无间隙避雷器不承受持续的工频电压，延长了避雷器的使用寿命，即使避雷器老化破损，也不会导致线路接地。
和现有技术相比，本发明的有益效果：
本发明提供了一种带间隙复合针式绝缘子，该复合针式绝缘子结构简单，成型相对容易。
将其与无间隙避雷器串联使用，使无间隙避雷器实现带间隙避雷器的功能，而且由于固定间隙内置于绝缘子内，采用陶瓷管腔起到绝缘作用，在间隙击穿瞬间还能起到耐高温保护作用；同时内置固定间隙避免了外间隙受到环境影响击穿电压不稳定的缺陷，环境湿度稳定，使得放电环境相对稳定，由第一、第二金属连杆形成间隙击穿时的放电通道，外加锥形放电尖端的设计，大大提高了放电的集中性和稳定性，解决了带外固定间隙击穿间隙电压的分散性大，击穿电压不稳定的缺点。当线路正常运行时，串联起外间隙可以起到有效的隔离作用，使避雷器不用承受持续的工频电压，而且即使避雷器老化破损，也不会导致线路接地。与此同时，只有当避雷器在达到一定值的雷击过电压作用下，串联间隙后，才会使避雷器处于工作状态，因此，无间隙避雷器串联外间隙后具有良好的防雷效果和可靠性，可大大提高线路的运行水平。
附图说明
图1为本发明带间隙复合针式绝缘子的结构示意图。
图2为本发明带间隙复合针式绝缘子中带间隙构件的局部图。
图3为本发明带间隙复合针式绝缘子和无间隙避雷器组合使用的防雷装置示意图。
图4为本发明防雷装置的应用示意图。
图中，1-绝缘子构件，2-带间隙构件，3-中间连接金具，4-上金具，5-下金具，6-第一金属连杆，7-环氧芯棒，8-陶瓷管，9-第二金属连杆，10-护套伞裙，11-无间隙避雷器，12-连接金具，13-金属夹具，14-穿刺夹具。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步说明。
实施例1
如图1-2所示，一种带间隙复合针式绝缘子，它包括绝缘子构件1、带间隙构件2、中间连接金具3、上金具4、下金具5；所述的绝缘子构件1和带间隙构件2通过中间连接金具3连接；所述的上金具4设在绝缘子构件1上端；所述的中间连接金具3的上部设有圆柱形凹槽用于和绝缘子构件1下端连接，在中间连接金具3下部设有第一金属连杆6使其下部形成环形凹槽用于和带间隙构件2的上端连接；所述的下金具5的上部设有第二金属连杆9使其内部形成环形凹槽用于和带间隙构件2的下端连接；所述的带间隙构件包括环氧芯棒7，在所述的环氧芯棒7外部环设有护套伞裙10，环氧芯棒7内部中空形成内腔，内腔分为下端内腔和上端内腔，下端内腔的口径大于上端内腔的口径使内腔纵切面呈“凸字型”，在环氧芯棒7的内腔设有陶瓷管8；所述的中间连接金具3的第一金属连杆6、下金具5的第二金属连杆9分别从环氧芯棒7的内腔上、下端口伸入，并由第二金属连杆9支紧陶瓷管8，在陶瓷管8内形成固定间隙；第一金属连杆6和第二金属连杆9伸入环氧芯棒7内腔的端部均为锥形尖端。
所述的上金具4的上部设有连接槽用于和架空电缆连接；上金具4的下部设有圆柱形凹槽与绝缘子构件1连接固定。
所述的下金具5的下部设有连接孔。
实施例2
如图3所示，一种包括实施例1带间隙复合针式绝缘子的防雷装置，所述的防雷装置包括带间隙复合针式绝缘子和无间隙避雷器11，在所述的带间隙复合针式绝缘子的中间连接金具3外套设金属夹具13，所述的带间隙复合针式绝缘子通过金属夹具13与无间隙避雷器11连接使带间隙复合针式绝缘子的带间隙构件与无间隙避雷器11串联；所述的无间隙避雷器11上端设有穿刺夹具13。
具体应用时，如图4所示，通过带间隙复合针式绝缘子上金具4的连接槽、无间隙避雷器上端的穿刺夹具分别和架空电缆连接，带间隙复合针式绝缘子上段和无间隙避雷器并联；带间隙复合针式绝缘子通过下金具5的连接孔固定在电线杆顶部的固定支架上。
该防雷装置为带串联间隙避雷器，不仅具有普通针式绝缘子的性能，还具有良好的防雷效果和可靠性，可大大提高线路的运行水平，表现为：
当线路受到操作过电压或感应雷过电压时，固定间隙击穿，线路通过避雷器对大地放电，使无间隙避雷器实现带间隙避雷器的功能，由于固定间隙内置于绝缘子内，放电环境相对稳定，外加锥形放电尖端的设计，大大提高了放电的集中性和稳定性。
当线路正常运行时，串联起外间隙可以起到有效的隔离作用，使避雷器不用承受持续的工频电压，而且即使避雷器老化破损，也不会导致线路接地。与此同时，只有当避雷器在达到一定值的雷击过电压作用下，串联间隙后，才会使避雷器处于工作状态。
本实施例防雷装置的运行实例：
试点安装
2013年12月，在雷害频繁的10kV宜峪线(线路长约10公里)同塔绝缘线路试点安装本实施例防雷装置50组(按要求每回线路每隔两基塔安装一组，遇已安装无间隙氧化锌避雷器的杆塔则顺延安装)，2014年1月竣工验收后投入运行。
运行情况
10kV宜峪线防雷装置前后雷害情况对比，如表1。由表1可见，10kV宜峪线安装带串联间隙避雷器后，在2年时间内仅发生1次雷害故障，而临近的10kV宜泷线在未改变防雷水平的情况下2年共发生8次雷害故障。加之，通过对2015年10kV宜峪线发生的1次雷害故障进行分析得出其原因为10kV宜泷线的分支路泷川线(该分支路未安装带串联间隙避雷器)遭受雷击引起。
从运行情况看，10kV架空绝缘线路安装带串联间隙避雷器后大大减少了雷害故障的发生。
表1线路安装防雷装置前后雷害情况对比
注：10kV宜泷线全长约3.5km，与10kV宜峪线临近，未安装带串联间隙避雷器，同为绝缘导线，作为参照线路。
本发明中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (9)

1.一种带间隙复合针式绝缘子，其特征在于它包括绝缘子构件(1)、带间隙构件(2)、中间连接金具(3)、上金具(4)、下金具(5)；所述的绝缘子构件(1)和带间隙构件(2)通过中间连接金具(3)连接；所述的上金具(4)设在绝缘子构件(1)上端；所述的中间连接金具(3)的上部设有圆柱形凹槽用于和绝缘子构件(1)下端连接，在中间连接金具(3)下部设有第一金属连杆(6)使其下部形成环形凹槽用于和带间隙构件(2)的上端连接；所述的下金具(5)的上部设有第二金属连杆(9)使其内部形成环形凹槽用于和带间隙构件(2)的下端连接；所述的带间隙构件包括设有内腔的环氧芯棒(7)，在所述的环氧芯棒(7)外部环套设有护套伞裙(10)，在环氧芯棒(7)的内腔设有陶瓷管(8)，所述的中间连接金具(3)的第一金属连杆(6)、下金具(5)的第二金属连杆(9)分别从环氧芯棒(7)的内腔上、下端口伸入在陶瓷管(8)内形成固定间隙。
2.根据权利要求1所述的带间隙复合针式绝缘子，其特征在于所述的上金具(4)的上部设有连接槽用于和架空电缆连接；上金具(4)的下部设有圆柱形凹槽与绝缘子构件(1)连接固定。
3.根据权利要求1所述的带间隙复合针式绝缘子，其特征在于所述的下金具(5)的下部设有连接孔。
4.根据权利要求1所述的带间隙复合针式绝缘子，其特征在于所述的环氧芯棒(7)的内腔分为下端内腔和上端内腔，下端内腔的口径大于上端内腔的口径使内腔纵切面呈“凸字型”。
5.根据权利要求1所述的带间隙复合针式绝缘子，其特征在于所述的陶瓷套(8)由第二金属连杆(9)支紧在环氧芯棒(7)的内腔。
6.根据权利要求1所述的带间隙复合针式绝缘子，其特征在于所述的第一金属连杆(6)和第二金属连杆(9)伸入环氧芯棒(7)内腔的端部均为锥形尖端。
7.一种包括权利要求1所述的带间隙复合针式绝缘子的防雷装置，其特征在于所述的防雷装置包括带间隙复合针式绝缘子和无间隙避雷器(11)，所述的带间隙复合针式绝缘子的带间隙构件与无间隙避雷器(11)下端通过连接金具(12)串联。
8.根据权利要求7所述的防雷装置，其特征在于在所述的带间隙复合针式绝缘子的中间连接金具(3)外套设金属夹具(13)，金属夹具(13)和所述的连接金具(12)的一端连接使带间隙复合针式绝缘子的带间隙构件与无间隙避雷器(11)串联。
9.根据权利要求7所述的防雷装置，其特征在于所述的无间隙避雷器(11)上端设有穿刺夹具(14)用于和架空电缆连接。
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