[发明专利]一种10kV过电压防护绝缘子

说明书

技术领域

本发明涉及架空线路雷电过电压防护领域，具体是一种10kV过电压防护绝缘子。

背景技术

电力系统架空输电线路的绝缘水平主要依靠线路绝缘子的绝缘水平来决定。长期以来，为了提高架空线路的防雷水平，加强线路的绝缘水平是一个重要的技术手段。但由于线路电压等级所限，片面的增加线路绝缘水平，造成资金投入和产生的经济效益比例失衡，而且加强的绝缘水平并不足以抵抗雷击过电压，经常出现线路由于雷击造成绝缘破坏引起的供电故障。

传统架空线路防雷技术手段主要由并联保护间隙、安装金属氧化物线路避雷器、提高线路绝缘子的绝缘强度、架设线路避雷线等。并联保护间隙结构简单、价格低廉，便于大面积安装。但由于其不能自主熄弧，须与自动重合闸装置配合使用，增加了线路雷击跳闸率。安装金属氧化物避雷器大大增加了线路的建设成本，受金属氧化物电压梯度限制，存在体积、重量大，结构安装复杂，不易维护等缺陷。片面地提高线路绝缘子的绝缘强度成本太高，并且成本投入与经济效益产出比例失调。架设线路避雷线成本太高，在接地电阻不易降低的山区效果甚微。

专利CN 103177824 B公开了一种10kV耐张杆绝缘子，包含绝缘子，还包含引弧环及放电环，绝缘子一端连接引弧环，其另一端连接放电环。其原理是在绝缘子两端并联一个保护间隙，以达到产品比较固定的雷击临界闪络电压。该装置能够解决绝缘导线雷击断线，但由于不能自主熄弧，提高了雷击线路跳闸率。专利CN 103956239 A公开了一种防雷绝缘子保护器，其原理为在绝缘子下端串联一个由导电块和热爆式脱离器构成的空气间隙，并在绝缘子本体内设置阀片。通过阀片防雷，通过热爆式脱离器来防止过流过大的直击雷。结构较复杂，维护更换频繁。专利CN 105139974 A公开了一种防雷绝缘子，其原理为在绝缘子两端并联由引弧棒和导电横担形成的空气间隙，同样面临不能自主切断工频续流的缺陷，能够有效防止导线断线但提高了线路雷击跳闸率。专利CN 102938278 A公开的一种用于10kV绝缘导线的防雷绝缘子，是在绝缘子本体上设置一个放电间隙和氧化锌电阻片串联的防护装置，面临氧化锌线路避雷器高压老化，受电压梯度限制而带来的体积、重量大，故障隐患不易发现，维护成本高等问题。专利CN 103337312 A公开的一种内置喷墨气囊的防雷绝缘子由内置多个喷墨气囊构成，在绝缘子闪络击穿过程中利用热效应喷射出墨水，并在喷射口留下痕迹用于故障点指示。该装置侧重于提高检修人员故障巡视查找效率，并且属于一次性产品。专利CN 104091661 A公开的一种双重防雷防爆复合柱式绝缘子由金属氧化物电阻片和内置气体构成，通过金属氧化物压敏特性实现防雷功能，通过内部气体热膨胀破坏金具或环氧筒进行故障指示，存在氧化锌电老化和通流容量不足的缺陷，并且防爆装置属于一次性使用，侧重于指示。

发明内容

本发明提供一种10kV过电压防护绝缘子，能够抵消正常工频网压，抑制工频续流上升率和幅值的增长，实现快速泄放雷电流并切断工频续流的作用，有效防止10kV架空线路断线、跳闸的故障发生,且具有制作成本低廉、安装简单、维护成本低等特点。

一种10kV过电压防护绝缘子，包括复合外套绝缘子本体及安装在所述复合外套绝缘子本体上的高压接线端、高压电极、接闪电极、灭弧圈、低压电极，所述高压接线端与10kV架空线路导线连接，所述高压电极与所述高压接线端等电位连接，所述高压电极与所述接闪电极形成空气间隙以隔离正常工频网压，所述接闪电极与所述灭弧圈的一端等电位连接，所述灭弧圈另一端与所述低压电极等电位连接，所述灭弧圈呈圆弧状，由均匀等间距排列的导电电极串联形成多段空气间隙。

进一步的，所述灭弧圈具有35～60段空气间隙，空气间隙的间隔距离为0.6～1mm，通过硅氟橡胶硫化工艺固化呈圆弧状，单面设置通道与大气环境连通。

进一步的，灭弧圈轴向沿面设置有增爬伞裙。

进一步的，所述高压电极与接闪电极形成的空气间隙距离为25～50mm。

进一步的，高压电极与接闪电极为球面对球面或者棒对棒结构。

进一步的，复合外套绝缘子本体上设有多个间隔排列的伞裙。

进一步的，所述高压接线端、高压电极、接闪电极、灭弧圈、低压电极可承受10ms工频电流1000A和幅值100kA的8/20us的雷电流。