[发明专利]提高复合外套避雷器抗扭力的方法、避雷器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种提高复合外套避雷器抗扭力的方法、避雷器及制造方法，所述避雷器尤其是指一种高强复合外套金属氧化物避雷器，它一般应用于10～20kV电力系统配电或电站，作为大气过电压及系统内过电压保护设备，属于输变电装备制造、应用领域。

背景技术

中压复合外套金属氧化物避雷器在配电或电站应用中的典型安装方式，如附图4和附图5所示。避雷器下端通过下紧固件15-11固定于电杆的钢横担61上，被保护系统的高压引线通过上紧固件15-21固定于避雷器的上端。避雷器上、下端联接必须通过旋紧上紧固件15-21和下紧固件15-11才可牢固固定，才能保证避雷器工作时需要的机械强度及可靠电气连接；而在旋紧上紧固件15-21和下紧固件15-11的过程中，避雷器固定的主轴心线与旋紧下紧固件15-11和上紧固件15-21的加力标称方向成90°角，故此时由下金属电极11-11、上金属电极11-12，非线性电阻片121、绝缘骨架131、下紧固件15-11和上紧固件15-21等组成的避雷器芯体承受较大扭力矩作用。

避雷器下端紧固时，该扭矩的传导由复合外套141下部、下金属电极11-11、下紧固件15-11组成传导链，其传导件数量较少、传导距离较短，对避雷器的扭转破坏作用较小。避雷器下端紧固后再紧固上端时，该扭矩的传导由复合外套141、上金属电极11-21及下金属电极11-11、绝缘骨架131、上紧固件15-21组成传导链；安装工人对上紧固件15-21施加的旋紧力矩，通过上金属电极11-21经绝缘骨架131、下金属电极11-11传导到电杆的钢横担61(固定基座)而完成；这时，紧固扭矩力的有效传导主要取决于上金属电极11-21与绝缘骨架131、绝缘骨架131与下金属电极11-11的结合力。

当紧固扭矩力≤上金属电极11-21与绝缘骨架131的结合力时，紧固扭矩力通过上金属电极11-21经绝缘骨架131、下金属电极11-11传导到电杆的钢横担61而正常完成避雷器无损安装；当紧固扭矩力＞上金属电极11-11与绝缘骨架131的结合力时，上金属电极11-11与绝缘骨架131之间发生滑移，芯体整体结构破坏，使避雷器的密封性能下降，此类避雷器安装为有损安装。

常规结构上金属电极11-21和下金属电极11-11，见附图4，各截面为圆形，绝缘骨架形状随同金属电极也为圆形，则圆形金属电极与圆形绝缘骨架的结合力主要为两件之间的摩擦力，也即常规圆形电极、绝缘骨架结构复合外套避雷器的最大允许紧固扭矩力取决于金属电极与绝缘骨架之间的摩擦力；而摩擦力F＝μNμ为摩擦系数；N为正压力；摩擦系数μ跟材料、接触面粗糙程度有关，通常金属电极与绝缘骨架的μ均不大；避雷器芯体中电极与绝缘骨架所受的正压力N仅为绝缘骨架固化成型时形成的一般固化收缩力，也不大；故常规圆形电极、绝缘骨架结构避雷器的允许紧固扭矩力较小，通常小于避雷器安装时所需的紧固扭矩力。而且，该紧固操作几乎均在现场由安装工人通过搬手等简单工具徒手完成，搬手长度、个人力气大小等均影响该紧固扭矩力，实际扭矩力分散性大显而易见；通常为保证接线紧固可靠，避雷器遭受过扭已是常事。所以，安装对中压复合外套避雷器不同程度的损坏现象十分普遍，也是目前中压复合避雷器密封故障率偏高可占总故障率60％以上的重要原因。

发明内容

本发明的目的在于解决目前国内常规圆形电极、圆形绝缘骨架中压复合外套金属氧化物避雷器耐受扭矩力偏小，安装中容易出现电极转动、密封破坏等不同程度损坏的问题，提供一种提高复合外套避雷器抗扭力的方法。

本发明的第二个目的是提供一种耐受扭矩力，使安装紧固时复合避雷器损坏率下降，提高量大面广的中压复合外套避雷器在电网的运行可靠性的高强复合外套避雷器。

本发明的第三个目的是提供一种高强复合外套避雷器的制造方法。

本发明的技术方案是：一种提高复合外套避雷器抗扭力的方法，在包括有依次连接的上金属电极、非线性电阻片和下金属电极，在所述上金属电极、非线性电阻片和下金属电极的外壁上设有绝缘骨架，在所述绝缘骨架外侧设有复合外套，以及在上金属电极连有上导电杆及上紧固件，和下金属电极连有下导电杆及上紧固件的复合外套避雷器中，至少将上金属电极的中间部分的横截面设计为多边形，所述绝缘骨架与上金属电极相接触部分的形状与所述上金属电极的外形相吻合的结构，通过上金属电极中间部分的外壁与绝缘骨架与上金属电极相接触部分构成的平面接触，以提高复合外套避雷器抗扭力强度。